DE112014003720T5 - Fahrzeugvorderlichtgerät und Lichtleitelement - Google Patents

Fahrzeugvorderlichtgerät und Lichtleitelement Download PDF

Info

Publication number
DE112014003720T5
DE112014003720T5 DE112014003720.6T DE112014003720T DE112014003720T5 DE 112014003720 T5 DE112014003720 T5 DE 112014003720T5 DE 112014003720 T DE112014003720 T DE 112014003720T DE 112014003720 T5 DE112014003720 T5 DE 112014003720T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
light guide
guiding
incident
emission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112014003720.6T
Other languages
English (en)
Inventor
Muneharu Kuwata
Masashige Suwa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE112014003720T5 publication Critical patent/DE112014003720T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/63Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates
    • F21S41/635Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by moving refractors, filters or transparent cover plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J6/00Arrangement of optical signalling or lighting devices on cycles; Mounting or supporting thereof; Circuits therefor
    • B62J6/02Headlights
    • B62J6/022Headlights specially adapted for motorcycles or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/24Light guides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0009Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only
    • G02B19/0014Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having refractive surfaces only at least one surface having optical power
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/06Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle
    • B60Q1/08Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically
    • B60Q1/12Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to steering position
    • B60Q1/124Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights adjustable, e.g. remotely-controlled from inside vehicle automatically due to steering position by mechanical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2300/00Indexing codes for automatically adjustable headlamps or automatically dimmable headlamps
    • B60Q2300/10Indexing codes relating to particular vehicle conditions
    • B60Q2300/13Attitude of the vehicle body
    • B60Q2300/136Roll
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25Projection lenses
    • F21S41/27Thick lenses

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein kleines Fahrzeugvorderlichtgerät zur Verfügung, das in der Lage ist, ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bereitzustellen. Ein Fahrzeugvorderlichtgerät (100) schließt ein: eine Lichtquelle (10), die Licht abstrahlt; ein Lichtleitelement (20), welches das Licht, das von der Lichtquelle (10) abgestrahlt wird, durch eine Einfallsoberfläche (21) empfängt, und das empfangene Licht leitet, um das geleitete Licht von einer Abstrahloberfläche (22) abzustrahlen; und ein strahlungsoptisches System (30), welches das Licht, das von der Abstrahloberfläche (22) abgestrahlt wird, vor ein Fahrzeug abzustrahlen. Das Lichtleitelement (20) schließt ein: einen ersten Lichtleitabschnitt (1), der sich von der Einfallsoberfläche (21) zu der Abstrahloberfläche (22) erstreckt, und das empfangene Licht leitet; und einen zweiten Lichtleitabschnitt (2), der in Kontakt mit dem ersten Lichtleitabschnitt (1) steht, sich von der Einfallsoberfläche (21) zu der Abstrahloberfläche (22) erstreckt, und das empfangene Licht leitet. Der erste Lichtleitabschnitt (1) und der zweite Lichtleitabschnitt (2) weisen unterschiedliche Brechungsindizes auf. Das Lichtleitelement (20) ist so ausgelegt, dass ein Teil des Lichts, welches in den ersten Lichtleitabschnitt (1) eintritt, in den zweiten Lichtleitabschnitt (2) eintreten kann.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugvorderlichtgerät und ein Lichtleitelement.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Bei einem Fahrzeugvorderlichtgerät ist es erforderlich, ein vorbestimmtes Lichtverteilungsmuster zu bilden, das durch Straßenverkehrsregeln oder dergleichen angegeben ist. "Lichtverteilung" bezeichnet eine Leuchtstärkenverteilung einer Lichtquelle hinsichtlich eines Raums. Das heißt, sie bezeichnet eine räumliche Verteilung von Licht, das von einer Lichtquelle abgestrahlt wird. "Leuchtstärke" gibt den Intensitätsgrad von Licht an, das von einem Leuchtkörper abgestrahlt wird, und wird durch Teilen des Lichtstroms, der durch einen kleinen Raumwinkel in einer gegebenen Richtung hindurch tritt, durch den kleinen Raumwinkel erhalten. Ein Beispiel des vorgegebenen Lichtverteilungsmusters ist ein Lichtverteilungsmuster eines Abblendlichts. "Abblendlicht" bezeichnet einen abwärtsgerichteten Strahl, wird beim Passieren eines entgegenkommenden Fahrzeugs oder dergleichen verwendet, und wird auch als ein Vorderlicht zum aneinander Vorbeifahren bezeichnet. Typischerweise leuchtet das Abblendlicht ungefähr 40 m voraus. Um ein Blenden eines entgegenkommenden Fahrzeugs zu verhindern ist es erforderlich, dass in dem Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts eine Trennlinie gebildet wird. "Trennlinie" bezeichnet eine Hell/Dunkel-Trennlinie oder Grenzlinie an einem oberen Ende des Lichtverteilungsmusters. Insbesondere bezeichnet es eine Hell/Dunkel-Trennlinie, die an einem oberen Endabschnitt des beleuchteten Bereichs gebildet wird, wenn eine Wand oder ein Schirm mit Licht von einem Fahrzeugvorderlichtgerät beleuchtet wird. Trennlinie ist ein Begriff, der benutzt wird, wenn eine Strahlungsrichtung des Abblendlichts eingestellt wird. Um eine Fläche in einer Fahrtrichtung eines Fahrzeugs besonders hell zu beleuchten ist es auch erforderlich, dass das Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts nahe und unterhalb der Trennlinie am hellsten ist.
  • Patentreferenz 1 offenbart einen Autovorderlicht, das Licht von einer Lichtlampenquelle durch einen reflektierenden Spiegel reflektiert, um es nach vorne zu strahlen, und das Licht von einem Lichtsperrschild blockiert, um eine Trennlinie zu bilden.
  • STAND DER TECHNIK REFERENZEN
  • PATENTREFERENZEN
  • Patentreferenz 1: Veröffentlichte Japanische Patentanmeldung Nr. 2004-152671
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
  • Bei dem Autovorderlicht von Patentreferenz 1 sind jedoch der reflektierende Spiegel und der Lichtsperrschild groß gestaltet, um Licht zu empfangen, das von der Lichtlampenquelle verbreitet wird. Daher ist auch eine Antriebseinheit zum Rotieren der Lichtlampenquelle, des reflektierenden Spiegels und des Lichtsperrschilds groß gestaltet, und das gesamte Gerät ist groß gestaltet.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kleines Fahrzeugvorderlichtgerät zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bereitzustellen.
  • MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
  • Ein Fahrzeugvorderlichtgerät gemäß der vorliegenden Erfindung schließt ein: eine Lichtquelle, die Licht abstrahlt; ein Lichtleitelement, welches das Licht, das von der Lichtquelle abgestrahlt wird, durch eine Einfallsoberfläche empfängt, und das empfangene Licht leitet, um das geleitete Licht von einer Abstrahloberfläche abzustrahlen; und ein strahlungsoptisches System, welches das Licht, das von der Abstrahloberfläche abgestrahlt wird, vor ein Fahrzeug strahlt, wobei das Lichtleitelement einschließt: einen ersten Lichtleitabschnitt (Lichtleitanteil), der sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet; und einen zweiten Lichtleitabschnitt (Lichtleitanteil), der in Kontakt mit dem ersten Lichtleitabschnitt steht, sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet, wobei der erste Lichtleitabschnitt und der zweite Lichtleitabschnitt unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen, und wobei das Lichtleitelement so ausgelegt ist, dass ein Teil des Lichts, das in den ersten Lichtleitabschnitt eintritt, in den zweiten Lichtleitabschnitt eintreten kann.
  • Weiterhin schließt ein Fahrzeugvorderlichtgerät gemäß der vorliegenden Erfindung ein: eine Lichtquelle, die Licht abstrahlt; ein Lichtleitelement, welches das Licht, das von der Lichtquelle abgestrahlt wird, durch eine Einfallsoberfläche empfängt, und das empfangene Licht leitet, um das geleitete Licht von einer Abstrahloberfläche abzustrahlen; und ein strahlungsoptisches System, welches das Licht, das von der Abstrahloberfläche abgestrahlt wird, vor ein Fahrzeug strahlt, wobei das Lichtleitelement einschließt: einen ersten Lichtleitabschnitt, der sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet; und einen zweiten Lichtleitabschnitt, der über eine reflektierende Schicht in Kontakt mit dem ersten Lichtleitabschnitt steht, sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet, und wobei die reflektierende Schicht eine reflektierende Oberfläche auf jeder der ersten Lichtleitabschnittsseite und der zweiten Lichtleitabschnittsseite aufweist.
  • Weiterhin ist ein Lichtleitelement gemäß der vorliegenden Erfindung ein Lichtleitelement, welches das Licht, das von einer Lichtquelle abgestrahlt wird, durch eine Einfallsoberfläche empfängt, und das empfangene Licht leitet, um das geleitete Licht von einer Abstrahloberfläche abzustrahlen, und umfasst: einen ersten Lichtleitabschnitt, der sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet; und einen zweiten Lichtleitabschnitt, der in Kontakt mit dem ersten Lichtleitabschnitt steht, sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet, wobei der erste Lichtleitabschnitt und der zweite Lichtleitabschnitt unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen, und wobei das Lichtleitelement so ausgelegt ist, dass ein Teil des Lichts, welches in den ersten Lichtleitabschnitt eintritt, in den zweiten Lichtleitabschnitt eintreten kann.
  • Weiterhin ist ein Lichtleitelement gemäß der vorliegenden Erfindung ein Lichtleitelement, welches Licht, das von einer Lichtquelle abgestrahlt wird, durch eine Einfallsoberfläche empfängt, und das empfangene Licht leitet, um das geleitete Licht von einer Abstrahloberfläche abzustrahlen, und umfasst: einen ersten Lichtleitabschnitt, der sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet; und einen zweiten Lichtleitabschnitt, der über eine reflektierende Schicht in Kontakt mit dem ersten Lichtleitabschnitt steht, sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet, wobei die reflektierende Schicht eine reflektierende Oberfläche auf jeder der ersten Lichtleitabschnittsseite und der zweiten Lichtleitabschnittsseite aufweist.
  • EFFEKT DER ERFINDUNG
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein kleines Fahrzeugvorderlichtgerät zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster bereitzustellen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Fahrzeugvorderlichtgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch darstellt.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines Lichtleitelements gemäß der ersten Ausführungsform schematisch darstellt.
  • 3 ist ein Diagramm, das einen optischen Pfad in dem Lichtleitelement gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 4(a) bis 4(b) sind Diagramme, die optische Pfade in dem Lichtleitelement gemäß der ersten Ausführungsform darstellen.
  • 5 ist ein Diagramm, das Lichtabstrahlbereiche in einer Abstrahloberfläche des Lichtleitelements gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 6(a) bis 6(c) sind Diagramme, die Beziehungen zwischen einer Einfallsoberfläche des Lichtleitelements gemäß der ersten Ausführungsform und eines Lichteinfallsbereichs darstellen.
  • 7(a) und 7(b) sind erläuternde Diagramme von Funktionen eines optischen Strahlungssystems gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 8 ist ein erläuterndes Diagramm eines beleuchteten Bereichs und einer Beleuchtungsstärkenverteilung des Fahrzeugvorderlichtgeräts gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 9(a) und 9(b) sind Diagramme, die eine Änderung in dem beleuchteten Bereich darstellen, die durch Drehung des Lichtleitelements gemäß der ersten Ausführungsform verursacht werden.
  • 10 ist ein Diagramm, welches den beleuchteten Bereich darstellt, wenn ein Fahrzeugkörper, der mit dem Fahrzeugvorderlichtgerät gemäß der ersten Ausführungsform ausgestattet ist, geneigt wird.
  • 11(a) und 11(b) sind Zeichnungen, die ein Beispiel von Simulationsergebnissen einer Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche des Lichtleitelements gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 12(a) und 12(b) sind Zeichnungen, die ein Beispiel von Simulationsergebnissen einer Beleuchtungsstärkenverteilung auf einer beleuchteten Oberfläche des Fahrzeugvorderlichtgeräts gemäß der ersten Ausführungsform darstellen.
  • 13(a) und 13(b) sind Zeichnungen, die ein Beispiel von Simulationsergebnissen der Beleuchtungsstärkenverteilung auf der beleuchteten Oberfläche des Fahrzeugvorderlichtgeräts gemäß der ersten Ausführungsform darstellen.
  • 14(a) und 14(b) sind Zeichnungen, die ein anderes Beispiel von Simulationsergebnissen der Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche des Lichtleitelements gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 15 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines Lichtleitelements eines Modifikationsbeispiels der ersten Ausführungsform schematisch darstellt.
  • 16(a) und 16(b) sind Bezeichnungen, die ein Beispiel von Simulationsergebnissen einer Leuchtstärkenverteilung auf einer Abstrahloberfläche des Lichtleitelements des Modifikationsbeispiels der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 17 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Fahrzeugvorderlichtgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform schematisch darstellt.
  • 18 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Aufbau eines Lichtleitelements gemäß der zweiten Ausführungsform schematisch darstellt.
  • 19 ist ein Diagramm, das optische Pfade in dem Lichtleitelement gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • 20(a) und 20(b) sind Zeichnungen, die ein Beispiel von Simulationsergebnissen einer Leuchtstärkenverteilung auf einer Abstrahloberfläche des Lichtleitelements gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • 21 ist ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel eines Lichtleitelements darstellt.
  • 22 ist ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel eines Lichtleitelements darstellt.
  • 23 ist Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel eines Lichtleitelements darstellt.
  • 24 ist ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel eines Fahrzeugvorderlichtgeräts darstellt.
  • 25 ist ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel eines Fahrzeugvorderlichtgeräts darstellt.
  • 26 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Fahrzeugvorderlichtgeräts gemäß einer dritten Ausführungsform schematisch darstellt.
  • AUSFÜHRUNGSARTEN DER ERFINDUNG
  • Es werden nachstehend Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Fahrzeugvorderlichtgeräts (nachstehend einfach als das "Vorderlichtgerät" bezeichnet) 100 gemäß einer ersten Ausführungsform schematisch darstellt. Das Vorderlichtgerät 100 ist ein Gerät, das an einem Fahrzeug befestigt ist, und eine Fläche vor dem Fahrzeug beleuchtet. Dieses Beispiel nimmt an, dass das Vorderlichtgerät 100 an einem Motorrad befestigt ist. Das Vorderlichtgerät 100 ist ausgelegt, um wenigstens ein Lichtverteilungsmuster eines Abblendlichts zu bilden. Das Lichtverteilungsmuster des Abblendlichts weist eine horizontale Trennlinie auf und ist nahe und unterhalb der Trennlinie am hellsten. Das Vorderlichtgerät 100 wird auch als ein Scheinwerfer oder Vorderlicht bezeichnet.
  • Die folgende Beschreibung wird unter Verwenden von xyz-Koordinaten gegeben. Es wird angenommen, dass eine links-rechts-Richtung des Fahrzeugs die x-Achsenrichtung ist; die Richtung nach rechts bezüglich einer Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs ist die +x-Richtung; die Richtung nach links bezüglich der Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs ist die –x-Richtung. Es wird angenommen, dass eine Aufwärts-Abwärts-Richtung des Fahrzeugs die y-Achsenrichtung ist; die aufwärtige Richtung ist die +y-Richtung; die abwärtige Richtung ist die –y-Richtung. Die auf aufwärtige Richtung ist eine Richtung zum Himmel; die abwärtige Richtung ist eine Richtung zum Boden. Es wird angenommen, dass eine Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs die z-Achsenrichtung ist; die Vorwärtsrichtung ist die +z-Richtung; die Rückwärtsrichtung ist die –z-Richtung. Hier bezeichnet "Vorwärtsrichtung" eine Fahrtrichtung oder Bewegungsrichtung des Fahrzeugs; "Rückwärtsrichtung" bezeichnet die dazu entgegengesetzte Richtung.
  • Wie in 1 dargestellt schließt das Vorderlichtgerät 100 eine Lichtquelle 10, ein Lichtleitelement 20, das Licht von der Lichtquelle 10 leitet, und ein strahlungsoptisches System ein, das eine beleuchtete Oberfläche S vor dem Fahrzeug mit Licht von dem Lichtleitelement 20 beleuchtet.
  • Die Lichtquelle 10 strahlt Licht zum Beleuchten einer Fläche vor dem Fahrzeug ab. Als die Lichtquelle 10 können eine Entladungslampe, eine lichtabstrahlende Diode (LED), ein organisches Elektrolumineszenz-Element, ein Laser oder dergleichen verwendet werden. Um das Vorderlichtgerät zu verkleinern ist es bevorzugt, eine LED oder ein organisches EL-Element zu nutzen, das Licht halbkugelförmig abstrahlt, oder einen Laser, von welchem unter Verwenden einer Linse oder dergleichen im Wesentlichen paralleles Licht nach Bedarf erhalten werden kann, eher als eine Entladungslampe, die Licht ungerichtet abstrahlt. In dieser Ausführungsform ist es durch Anordnen der Lichtquelle 10 nahe dem Lichtleitelement 20 möglich, das Lichtleitelement 20 zu verkleinern, während ein Lichtverlust verringert wird.
  • Das Lichtleitelement 20 ist eine optische Komponente, die das Licht empfängt, das von der Lichtquelle 10 durch eine Einfallsoberfläche 21 abgestrahlt wird, und leitet das Licht, das durch die Einfallsoberfläche 21 empfangen wird, um es von einer Abstrahloberfläche 22 abzustrahlen. Das Lichtleitelement 20 leitet das Licht, das durch die Einfallsoberfläche 21 empfangen wird, solange es im Innern reflektiert wird, und strahlt es von der Abstrahloberfläche 22 ab. Das Lichtleitelement 20 weist die Einfallsoberfläche 21, die Abstrahloberfläche 22 und eine Seitenoberfläche 23 auf, die sich zwischen der Einfallsoberfläche 21 und der Abstrahloberfläche 22 erstreckt. Das Lichtleitelement 20 leitet das Licht, das durch die Einfallsoberfläche 21 empfangen wird, solange es durch die Seitenoberfläche 23 reflektiert wird, und strahlt es von der Abstrahloberfläche 22 ab. Die Einfallsoberfläche 21, Abstrahloberfläche 22 und Seitenoberfläche 23 definieren einen Lichtleitbereich 24 zum Übertragen des Lichts, das auf die Einfallsoberfläche 21 einfällt. Die Einfallsoberfläche 21 ist eine Oberfläche, auf welcher das Licht, das von der Lichtquelle 10 abgestrahlt wird, einfällt. Die Einfallsoberfläche 21 wird auch als die "Lichteintrittsoberfläche" bezeichnet. Die Abstrahloberfläche 22 ist eine Oberfläche, von welcher das Licht, das durch den Lichtleitbereich 24 geführt wird, abgestrahlt wird. Die Abstrahloberfläche 22 wird auch als die "Lichtaustrittsfläche" bezeichnet. Die Seitenoberfläche 23 ist eine reflektierende Oberfläche, die das Licht reflektiert, das durch die Einfallsoberfläche 21 eintritt. Die Seitenoberfläche 23 ist eine Oberfläche, welche die Einfallsoberfläche 21 und die Abstrahloberfläche 22 verbindet. Das Licht, das von der Lichtquelle 10 auf der Einfallsoberfläche 21 einfällt, pflanzt sich durch das Innere (das heißt Lichtleitbereich 24) des Lichtleitelements 20 fort, solange es durch die Seitenoberfläche 23 reflektiert wird, und tritt aus der Abstrahloberfläche 22 aus. "Fortpflanzen" bezeichnet ein Übertragen und Streuen und bezeichnet hier ein Verlaufen von Licht in dem Lichtleitelement 20. In dieser Ausführungsform ist das Lichtleitelement 20 aus optischem Material wie Glas oder Kunststoff gebildet. Das Lichtleitelement 20 ist auch in der Luft angeordnet; die Seitenoberfläche 23 ist eine Schnittstelle zwischen dem optischen Material und der Luft und reflektiert das Licht in dem Lichtleitelement 20 vollständig.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht des Lichtleitelements 20. Das Lichtleitelement 20 weist einen ersten Lichtleitanteil 1 und einen zweiten Lichtleitanteil 2 auf. Der erste Lichtleitanteil 1 erstreckt sich von der Einfallsoberfläche 21 zu der Abstrahloberfläche 22 und leitet das Licht, das auf der Einfallsoberfläche 21 einfällt. Der zweite Lichtleitanteil 2 steht in Kontakt mit dem ersten Lichtleitanteil 1, erstreckt sich von der Einfallsoberfläche 21 zu der Abstrahloberfläche 22, und leitet das Licht, das auf der Einfallsoberfläche 21 einfällt. Der erste Lichtleitanteil 1 und der zweite Lichtleitanteil 2 stehen an einer Grenzoberfläche A miteinander in Kontakt. Der erste Lichtleitanteil 1 und zweite Lichtleitanteil 2 weisen unterschiedliche Brechungsindizes auf. Hier hat der zweite Lichtleitanteil 2 einen Brechungsindex, der größer ist als ein Brechungsindex des ersten Lichtleitanteils 1. Wenn der Brechungsindex des ersten Lichtleitanteils 1 mit n1 bezeichnet wird, und der Brechungsindex des zweiten Lichtleitanteils 2 mit n2 bezeichnet wird, ist n1 < n2 erfüllt. Auch jeder von dem ersten Lichtleitanteil 1 und zweiten Lichtleitanteil 2 weist einen Brechungsindex auf, der größer ist als der Brechungsindex von Luft. Das Lichtleitelement 20 ist so ausgelegt, dass ein Teil von Licht, das in den ersten Lichtleitanteil 1 eintritt, in den zweiten Lichtleitanteil 2 eintreten kann.
  • Der erste Lichtleitanteil 1 weist eine erste Einfallsoberfläche 1a darauf, auf welcher Licht von der Lichtquelle 10 einfällt, eine erste Abstrahloberfläche 1b, von welcher Licht abgestrahlt wird, eine erste Seitenoberfläche 1c, die sich zwischen der ersten Einfallsoberfläche 1a und der ersten Abstrahloberfläche 1b erstreckt. Die erste Einfallsoberfläche 1a ist der Lichtquelle 10 zugewandt, und die erste Abstrahloberfläche 1b liegt der ersten Einfallsoberfläche 1a gegenüber. Der zweite Lichtleitanteil 2 weist eine zweite Einfallsoberfläche 2a auf, auf welcher Licht von der Lichtquelle 10 einfällt, und eine zweite Abstrahloberfläche 2b, von welcher Licht abgestrahlt wird, und eine zweite Seitenoberfläche 2c, die sich zwischen der zweiten Einfallsoberfläche 2a und der zweiten Abstrahloberfläche 2b erstreckt. Die zweite Einfallsoberfläche 2a ist der Lichtquelle 10 zugewandt, und die zweite Abstrahloberfläche 2b liegt der zweiten Einfallsoberfläche 2a gegenüber. Die erste Einfallsoberfläche 1a und zweite Einfallsoberfläche 2a bilden die Einfallsoberfläche 21. Die erste Abstrahloberfläche 1b und zweite Abstrahloberfläche 2b bilden die Abstrahloberfläche 22. Die erste Seitenoberfläche 1c und zweite Seitenoberfläche 2c bilden die Seitenoberfläche 23. Die zweite Abstrahloberfläche 2b weist eine lineare Kante B auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Abstrahloberfläche 1b auf. Diese Kante B ist eine Kante zum Bilden der Trennlinie des Abblendlichts.
  • In dem Beispiel von 2 weist das Lichtleitelement 20 eine feste Stützenform auf. Das Lichtleitelement 20 hat eine viereckige Prismenform. Die Einfallsoberfläche 21 und Abstrahloberfläche 22 haben die gleiche viereckige Form. Die Einfallsoberfläche 21 und Abstrahloberfläche 22 sind ebene Oberflächen senkrecht zu der z-Achse. Die Seitenoberfläche 23 hat eine obere Oberfläche und eine untere Oberfläche, eine rechte Oberfläche und eine linke Oberfläche, die an der entsprechenden +y-Seite, –y-Seite, +x-Seite und –x-Seite angeordnet sind. Die obere Oberfläche und untere Oberfläche haben die gleiche rechteckige Form. Die obere Oberfläche und untere Oberfläche sind ebene Oberflächen senkrecht zu der y-Achse. Die rechte Oberfläche und linke Oberfläche haben die gleiche rechteckige Form. Die rechte Oberfläche und linke Oberfläche sind ebene Oberflächen senkrecht zu der x-Achse. Die Grenzoberfläche A weist die gleiche rechteckige Form wie die obere Oberfläche und untere Oberfläche auf, und ist eine ebene Oberfläche senkrecht zu der y-Achse. Die Grenzoberfläche A ist an einem Zentrum des Lichtleitelements 20 in der y-Achsenrichtung angeordnet. Der erste Lichtleitanteil 1 und zweite Lichtleitanteil 2 haben die gleiche rechteckige Prismenform. Die erste Einfallsoberfläche 1a und zweite Einfallsoberfläche 2a haben die gleiche rechteckige Form. Die erste Abstrahloberfläche 1b und zweite Abstrahloberfläche 2b haben die gleiche rechteckige Form.
  • 3 stellt einen optischen Pfad L2 von Licht dar, das auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt. Da der Brechungsindex des zweiten Lichtleitanteils 2 höher ist als der Brechungsindex des ersten Lichtleitanteils 1, wirkt die Grenzoberfläche A als eine vollständige Reflexionsoberfläche bezüglich von Licht, das in dem zweiten Lichtleitanteil 2 verläuft. Das Licht, das auf der zweiten Einfallsoberfläche 2A einfällt, pflanzt sich in dem zweiten Lichtleitanteil 2 fort, solange es vollständig an der Grenzoberfläche A und der zweiten Seitenoberfläche 2c reflektiert wird, welche eine Schnittstelle zwischen dem zweiten Lichtleitanteil 2 und der Luft ist, und tritt aus der zweiten Abstrahloberfläche 2b aus. Neben dem optischen Pfad L2 in 3 gibt es auch einen optischen Pfad, der in den ersten Lichtleitanteil 1 verläuft, ohne vollständig an der Grenzoberfläche A reflektiert zu werden, und einen optischen Pfad, der in die Luft verläuft, ohne vollständig an der zweiten Seitenoberfläche 2c reflektiert zu werden. Zum Beispiel verläuft er, wenn der Einfallswinkel auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a größer ist als ein vorbestimmter Winkel, und der Einfallswinkel an der zweiten Seitenoberfläche 2c kleiner ist als der gesamte Reflexionswinkel (das heißt kritischer Winkel), verläuft er in die Luft außerhalb des Lichtleitelements 20, ohne an der zweiten Seitenoberfläche 2c reflektiert zu werden. Das meiste Licht, das von der Lichtquelle 10 auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt, pflanzt sich in dem zweiten Lichtleitanteil 2 fort, solange es vollständig reflektiert wird, und tritt wie in 3 dargestellt aus der zweiten Abstrahloberfläche 2b aus.
  • 4(a) bis 4(b) stellen entsprechende optische Pfade L1a bis L1d von Licht dar, das auf der ersten Einfallsoberfläche 1a einfällt. Da der Brechungsindex des ersten Lichtleitanteils 1 kleiner ist als der Brechungsindex des zweiten Lichtleitanteils 2, wirkt die Grenzoberfläche A nicht als vollständige Reflexionsoberfläche bezüglich von Licht, das in dem ersten Lichtleitanteil 1 verläuft. Licht, das auf der ersten Einfallsoberfläche 1A einfällt, pflanzt sich in den ersten und zweiten Lichtleitanteilen 1 und 2 fort, solange es an der ersten Seitenoberfläche 1c vollständig reflektiert wird, welche eine Schnittstelle zwischen dem ersten Lichtleitanteil 1 und der Luft ist, und der zweiten Seitenoberfläche 2c, welche eine Schnittstelle zwischen dem zweiten Lichtleitanteil 2 und der Luft ist. Die Funktionen der ersten und zweiten Abstrahloberflächen 1b und 2b variieren abhängig von den Einfallswinkeln von Licht auf den entsprechenden Oberflächen.
  • 4(a) stellt einen Fall dar, wo sich Licht, das auf der ersten Einfallsoberfläche 1a in einem Einfallswinkel u1 einfällt, durch die ersten und zweiten Lichtleitanteile 1 und 2 fortpflanzt, und auf der ersten Abstrahloberfläche 1b einfällt. In diesem Fall tritt das Licht, das auf der ersten Abstrahloberfläche 1b einfällt, aus der ersten Abstrahloberfläche 1b in einem Abstrahlwinkel v1 gleich dem Einfallswinkel u1 auf der ersten Einfallsoberfläche 1a aus. Da dieses Licht aus der ersten Abstrahloberfläche 1b austritt, trägt es zu der Leuchtstärkeneffizienz der ersten Abstrahloberfläche 1b bei.
  • 4(b) stellt einen Fall dar, wo sich Licht, das auf der ersten Einfallsoberfläche 1a in einem Einfallswinkel u2 einfällt, durch die ersten und zweiten Lichtleitanteil 1 und 2 fortpflanzt, und auf der zweiten Abstrahloberfläche 2b in einem Einfallswinkel z1 kleiner als der vollständige Reflexionswinkel einfällt. In diesem Fall tritt das Licht, das auf der zweiten Abstrahloberfläche 2b einfällt, von der zweiten Abstrahloberfläche 2b in einem Abstrahlwinkel v2 größer als der Einfallswinkel u2 auf der ersten Einfallsoberfläche 1a aus. Da dieses Licht aus der zweiten Abstrahloberfläche 2b austritt, trägt es nicht zu der Leuchtstärke der ersten Abstrahloberfläche 1b bei.
  • 4(c) stellt einen Fall dar, wo sich Licht, das auf der ersten Einfallsoberfläche 1a in einem Einfallswinkel u3 einfällt, durch die ersten und zweiten Lichtleitanteile 1 und 2 fortpflanzt, und auf der zweiten Abstrahloberfläche 2b in einem Einfallswinkel z2 größer als der vollständige Reflexionswinkel einfällt. In 4(c) wird das Licht, das auf der zweiten Abstrahloberfläche 2b einfällt, vollständig an der zweiten Abstrahloberfläche 2b reflektiert, um zu der Einfallsoberflächenseite zurückzukehren, und tritt aus der ersten Einfallsoberfläche 1a in einem Abstrahlwinkel v3 gleich dem Einfallswinkel u3 aus. Da dieses Licht aus der ersten Einfallsoberfläche 1a austritt, trägt es nicht zu der Leuchtstärke der ersten Abstrahloberfläche 1b bei.
  • 4(d) stellt einen Fall dar, wo sich Licht, das auf der ersten Einfallsoberfläche 1a in einem Einfallswinkel u4 einfällt, durch die ersten und zweiten Lichtleitungsanteile 1 und 2 fortpflanzt, und auf der zweiten Abstrahloberfläche 2b in einem Einfallswinkel z3 größer als der vollständige Reflexionswinkel einfällt. In 4(d) wird das Licht, das auf der zweiten Abstrahloberfläche 2b einfällt, vollständig an der zweiten Abstrahloberfläche 2b reflektiert, um zu der Einfallsoberflächenseite zurückzukehren, wird wiederholt vollständig an der zweiten Einfallsoberfläche 2a reflektiert, verläuft zu der Abstrahloberflächenseite hin, und fällt auf der ersten Abstrahloberfläche 1b ein. Das Licht, das auf der ersten Abstrahloberfläche 1b einfällt, tritt aus der ersten Abstrahloberfläche 1b in einem Abstrahlwinkel v4 gleich dem Einfallswinkel u4 auf der ersten Einfallsoberfläche 1a aus. Da dieses Licht von der ersten Abstrahloberfläche 1b austritt, trägt es zu der Leuchtstärke der ersten Abstrahloberfläche 1b bei. Wenn jedoch eine innere Absorption in dem Lichtleitanteil verglichen mit dem Fall von 4(a) besteht, erhöht die Erhöhung der optischen Pfadlänge den Lichtverlust aufgrund der inneren Absorption in dem Lichtleitanteil, so dass der Beitrag zu der Leuchtstärke der ersten Abstrahloberfläche 1b gering ist.
  • Verlaufspfade von Licht, das sich in den Lichtleitungselement 20 fortpflanzt, werden grob in die vorstehend beschriebenen Muster aufgeteilt. Die optische Pfadlänge und die Anzahl vollständiger Reflektionen von Licht, das sich durch die ersten und zweiten Lichtleitanteile 1 und 2 fortpflanzt, variieren jedoch abhängig von den Größen der ersten und zweiten Einfallsoberfläche 1a und 2a, den Größen der ersten und zweiten Abstrahloberflächen 1b und 2b, der Länge des Lichtleitelements 20 in der z-Achsenrichtung oder dergleichen.
  • Wie vorstehend ist der Brechungsindex des zweiten Lichtleitanteils 2 höher als der Brechungsindex des ersten Lichtleitanteils 1, so dass die Grenzoberfläche A als eine vollständige Reflexionsoberfläche bezüglich Licht in dem zweiten Lichtleitanteil 2, jedoch nicht als eine vollständige Reflexionsoberfläche bezüglich Licht in dem ersten Lichtleitanteil 1 wirkt. Daher teilt sich, solange das meiste Licht, das auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt, aus der zweiten Abstrahloberfläche 2b austritt, Licht, das an der ersten Einfallsoberfläche 1a einfällt, in Licht, das von der ersten Abstrahloberfläche 1b austritt, Licht, das von der zweiten Abstrahloberfläche 2b austritt, Licht, das von der ersten Einfallsoberfläche 1a austritt und der gleichen. Daher ist das Verhältnis des Lichts, das zu der Leuchtstärke der ersten Abstrahloberfläche 1b beiträgt, zu dem Licht, das auf der ersten Einfallsoberfläche 1a einfällt, kleiner als das Verhältnis des Lichts, das zu der Leuchtstärke der zweiten Abstrahloberfläche 2b beiträgt, zu dem Licht, das auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt. Daher ist es durch Bereitstellen des ersten Lichtleitanteils 1 und zweiten Lichtleitanteils 2 mit unterschiedlichen Brechungsindizes möglich, einen Unterschied in einer Leuchtstärkeneffizienz zwischen der ersten Abstrahloberfläche 1b und der zweiten Abstrahloberfläche 2b zur Verfügung zu stellen.
  • 5 ist ein Diagramm, das eine Leuchtstärkenverteilung der Abstrahloberfläche 22 konzeptionell darstellt. Wie in 5 dargestellt, wird mit der Grenzoberfläche A als einer Grenze ein erster Lichtabstrahlbereich 51 in der ersten Abstrahloberfläche 1b entsprechend zu dem ersten Lichtleitanteil 1 der Abstrahloberfläche 22 gebildet, und ein zweiter Lichtabstrahlbereich 52 in der zweiten Abstrahloberfläche 2b entsprechend zu dem zweiten Lichtleitanteil 2 der Abstrahloberfläche 22. Eine lineare Hell/Dunkel-Grenze 53 wird durch die Kante B der zweiten Abstrahloberfläche 2b an dem unteren Ende des zweiten Lichtabstrahlbereichs 52 gebildet. Die Leuchtstärkenverteilung in jedem Lichtabstrahlbereich hängt von der Intensitätsverteilung von Licht ab, das auf jeden Lichtleitanteil einfällt, den Abmessungen von jedem Lichtleitanteil und dergleichen. Die Intensitätsverteilung von Licht, das auf jedem Lichtleitanteil einfällt, ist insbesondere eine Beziehung zwischen der Einfallsposition und dem Einfallswinkel an der Einfallsoberfläche von jedem Lichtleitanteil, und der Intensität des einfallenden Lichts. Je größer die Längen des ersten Lichtleitanteils 1 und zweiten Lichtleitanteils 2 in der z-Achsenrichtung sind, je einheitlicher ist die Leuchtstärkenverteilung in jedem Lichtabstrahlbereich.
  • Das Verhältnis Lu2/Lu1 der Leuchtstärke Lu2 des zweiten Lichtabstrahlbereich 52 und der Leuchtstärke Lu1 des ersten Lichtabstrahlbereich 51 können durch Ändern des Verhältnisses zwischen der Lichtmenge geändert werden, die auf der ersten Einfallsoberfläche 1a einfällt, und der Lichtmenge, die auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt.
  • 6(a) bis 6(c) stellen Beziehungen zwischen der ersten Einfallsoberfläche 1a und zweiten Einfallsoberfläche 2a und einem Einfallsbereich 61 des Lichts von der Lichtquelle 10 dar.
  • In 6(a) ist der Einfallsbereich 61 so angeordnet, dass die Lichtmenge, die auf der ersten Einfallsoberfläche 1a fällt, gleich der Lichtmenge ist, die auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt. Zum Beispiel ist die Lichtquelle 10 an der gleichen Position wie die Grenzoberfläche A in der y-Achsenrichtung angeordnet. In diesem Fall ist aus dem vorstehend beschriebenen Grund die Leuchtstärke des zweiten Lichtabstrahlbereichs 52 höher als die Leuchtstärke des ersten Lichtabstrahlbereichs 51. Das heißt (Lu2/Lu1) > 1 ist erfüllt.
  • In 6(b) ist der Einfallsbereich 61 so angeordnet, dass die Lichtmenge, die auf die zweite Einfallsoberfläche 2a einfällt, größer ist als die Lichtmenge, die auf die erste Einfallsoberfläche 1a einfällt. Zum Beispiel ist die Lichtquelle 10 von der Grenzoberfläche A zu der zweiten Einfallsoberfläche 2a (–y-Richtung) in der y-Achsenrichtung hin versetzt. In diesem Fall ist das Verhältnis Lu2/Lu1 der Leuchtstärkenintensität Lu2 des zweiten Lichtabstrahlbereichs 52 zu der Leuchtstärkenintensität Lu1 des ersten Lichtabstrahlbereichs 51 verglichen mit 6(a) groß.
  • In 6(c) ist der Einfallsbereich 61 so angeordnet, dass die Lichtmenge, die auf der ersten Einfallsoberfläche 1a einfällt, größer als die Lichtmenge ist, die auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt. Zum Beispiel ist die Lichtquelle 10 von der Grenzoberfläche A zu der ersten Einfallsoberfläche 1a (+y-Richtung) in der y-Achsenrichtung hin versetzt. In diesem Fall ist das Verhältnis Lu2/Lu1 der Leuchtstärke Lu2 des zweiten Lichtabstrahlbereichs 52 zu der Leuchtstärke Lu1 des ersten Lichtabstrahlbereichs 51 verglichen mit 6(a) klein.
  • Auf diese Art ist es durch Leiten des Lichts von der Lichtquelle 10 durch das Lichtleitelement 20 möglich, Lichtabstrahlbereiche zu bilden, die sich in einer Leuchtstärke oder Helligkeit in der Abstrahloberfläche 22 unterscheiden. Zum Beispiel werden in der Abstrahloberfläche 22 der erste Lichtabstrahlbereich 51 und der zweite Lichtabstrahlbereich 52 gebildet, der heller ist als der erste Lichtabstrahlbereich 51.
  • Wiederholt Bezug nehmend auf 1 strahlt das Strahlenoptiksystem 30 das Licht, das von der Abstrahloberfläche 22 des Lichtleitelements 20 abgestrahlt wird, vor das Fahrzeug. "Strahlen" bezeichnet ein Werfen von Licht, und ist mit "Projizieren" austauschbar. Das Strahlenoptiksystem 30 vergrößert und projiziert ein Bild auf der Abstrahloberfläche 22 auf die bestrahlte Oberfläche S vor dem Fahrzeug. Das Strahlenoptiksystem 30 weist als Ganzes eine positive Leistung auf. Das Strahlenoptiksystem 30 kann zum Beispiel aus einer oder mehreren Linsen aufgebaut sein, einem oder mehreren Spiegeln, oder einer Kombination davon. Da die Lichtnutzungseffizienz jedoch mit der steigenden Anzahl von Linsen abnimmt, ist das Strahlenoptiksystem 30 in wünschenswerter Weise durch eine oder zwei Linsen aufgebaut. Die Linsen werden zum Beispiel aus lichtbrechendem Material mit Transparenz wie einem transparenten Kunststoff gebildet.
  • Die bestrahlte Oberfläche S wird an einer vorbestimmten Position vor dem Fahrzeug eingestellt. Die vorbestimmte Position vor dem Fahrzeug ist eine Position, an welcher die Leuchtstärke oder Beleuchtungsstärke des Fahrzeugvorderlichts gemessen wird, und ist in Straßenverkehrsregeln oder dergleichen angegeben. Zum Beispiel gibt in Europa die Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UNECE, United Nations Economic Commission for Europe) eine Position von 25 m von einer Lichtquelle als die Position an, an welcher die Leuchtstärke eines Autovorderlichts gemessen wird. In Japan gibt das japanische Komitee für industrielle Standards (JIS, Japanese Industrial Standards Committee) eine Position von 10 m von einer Lichtquelle als die Position an, an welcher die Leuchtstärke gemessen wird. "Beleuchtungsstärke" bezeichnet einen Wert, der den Lichtfluss angibt, der pro Zeiteinheit auf eine Flächeneinheit einer Oberfläche fällt, die von der Beleuchtung beleuchtet wird.
  • 7(a) und 7(b) sind Diagramme, die Funktionen des Strahlenoptiksystems 30 darstellen. In 7(a) wird ein umgekehrtes Bild der Abstrahloberfläche 22 auf der bestrahlten Oberfläche S durch das Strahlenoptiksystem 30 abgebildet. Daher ist die Beleuchtungsstärkenverteilung auf der bestrahlten Oberfläche S eine Verteilung, die der Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche 22 entspricht. Um zu vermeiden, dass ein Beleuchtungsstärkenunterschied, der durch die Grenzoberfläche A verursacht wird, auf der bestrahlten Oberfläche S bemerkt wird, kann das Strahlenoptiksystem 30 so aufgebaut sein, dass Bildpunkte des gesamten Bereichs oder in der Umgebung der Grenzoberfläche A groß sind. In 7(b) wird Licht, das von einem Punkt auf der Abstrahloberfläche 22 abgestrahlt wird, durch das Strahlenoptiksystem 30 im Wesentlichen gerichtet (das heißt in im Wesentlichen paralleles Licht umgewandelt). In diesem Fall ist es möglich, eine Änderung der Beleuchtungsstärkenverteilung auf der bestrahlten Oberfläche S aufgrund einer Änderung des Abstands zu der bestrahlten Oberfläche S zu verringern.
  • 8 stellt ein Beispiel der Beleuchtungsstärkenverteilung in einem bestrahlten Bereich 81 auf der bestrahlten Oberfläche S in Konturansicht dar. "Konturansicht" bezeichnet ein Anzeigen mittels eines Konturdiagramms. "Konturdiagramm" bezeichnet ein Diagramm, das eine Linie darstellt, die Punkte gleichen Werts verbindet. Der bestrahlte Bereich 81 ist eine Fläche, die in der bestrahlten Oberfläche S mit dem Licht von dem Strahlenoptiksystem 30 bestrahlt wird. Die Form des bestrahlten Bereichs 81 ist im Wesentlichen gleich der Form der Abstrahloberfläche 22 des Lichtleitelements 20. Die mehreren durchgezogenen Linien in dem bestrahlten Bereich 81 stellen jede eine Konturlinie dar, welche die gleiche Leuchtstärke angibt. An dem oberen Ende des bestrahlten Bereichs 81 wird eine lineare Trennlinie 82 entsprechend der linearen Hell/Dunkel-Grenze 53 in 5 gebildet. Es wird auch ein hochbeleuchtungsstarker Bereich 83 nahe und unterhalb (der –y-Seite) der Trennlinie 52 gebildet, dessen Beleuchtungsstärke höher ist als in dem anderen Bereich, entsprechend der Tatsache, dass die Leuchtstärke des zweiten Lichtabstrahlbereichs 52 höher ist als die Leuchtstärke des ersten Lichtabstrahlbereichs 51 in 5. Auf diese Art ist es möglich, bei Verwenden eines kleinen Lichtelements eine Fläche vor dem Fahrer besonders hell zu beleuchten und eine scharfe Trennlinie an der oberen Kante des bestrahlten Bereichs 51 zu bilden.
  • 9(a) und 9(b) stellen eine Änderung in dem bestrahlten Bereich 81 auf der bestrahlten Oberfläche S in Übereinstimmung mit einer Drehung des Lichtleitelements 20 dar.
  • 9(a) stellt Positionen des Lichtleitelements 20 vor und nach dessen Drehung dar. In 9(a) ist die x1-Achse parallel zu einer horizontalen Richtung definiert, die y1-Achse ist parallel zu einer vertikalen Richtung definiert, und der Ursprung O1 ist an der Mitte der Schnittlinie zwischen der Oberfläche (das heißt unteren Oberfläche) auf der –y-Seite des Lichtleitelements 20 definiert, das der Grenzoberfläche A und der zweiten Einfallsoberfläche 2a zugewandt ist. Das Lichtleitelement 20 ist um eine Drehachse drehbar, die durch den Ursprung O1 hindurch tritt und parallel zu der z-Achse ist. Die gestrichelte Linie gibt das Lichtleitelement 20 vor der Drehung an, und die durchgezogene Linie gibt das Lichtleitelement 20 nach der Drehung an. Das Lichtleitelement 20 ist in der Zeichnung um einen Winkel α im Uhrzeigersinn gedreht.
  • 9(b) stellt Positionen des bestrahlten Bereichs 81 dar, dem Lichtleitelement 20 vor und nach der Drehung entspricht. In 9(b) ist die x2-Achse parallel zu der horizontalen Richtung definiert, die y2-Achse ist parallel zu der vertikalen Richtung definiert, und der Ursprung O2 ist als ein Punkt konjugiert zu dem Ursprung O1 bezüglich des Strahlenoptiksystems 30 definiert. Die gestrichelte Linie gibt den bestrahlten Bereich 81 an, der dem Lichtleitelement 20 vor der Drehung entspricht, und die durchgezogene Linie gibt den bestrahlten Bereich 81 an, der dem Lichtleitelement 20 nach der Drehung entspricht. Der bestrahlte Bereich 81 ist in der Zeichnung um einen Winkel α im Uhrzeigersinn gedreht. Das heißt, der bestrahlte Bereich 81 ist um den gleichen Drehwinkel wie das Lichtleitelement 20 in der gleichen Drehrichtung wie das Lichtleitelement 20 gedreht.
  • Zum Beispiel wird, wenn der Fahrzeugkörper des Motorrads horizontal ist und die Drehposition des Lichtleitelements 20 relativ zu dem Fahrzeugkörper in einer Ausgangsposition ist, das Lichtleitelement 20 an der Position steht, die von der gestrichelten Linie in 9(a) angegeben ist, der bestrahlte Bereich 81 an der Position gebildet, die von der gestrichelten Linie in 9(b) angegeben ist, und die Trennlinie 82 fällt mit der x2-Achse zusammen und verläuft horizontal. Wenn sich das Lichtleitelement 20 von der Ausgangsposition um den Winkel α relativ zu dem Fahrzeugkörper dreht, um sich in die Position zu bewegen, die von der durchgezogenen Linie in 9(a) angegeben ist, dreht sich der bestrahlte Bereich 81 auch in der gleichen Richtung wie das Lichtleitelement 20 um den gleichen Winkel α wie das Lichtleitelement 20, um sich in die Position zu bewegen, die von der durchgezogenen Linie in 9(b) angegeben ist. Auf diese Art ist es durch Drehen des Lichtleitelements 20 relativ zu dem Fahrzeugkörper möglich, den bestrahlten Bereich 81 zu drehen.
  • Typischerweise neigt sich, wenn sich der Fahrzeugkörper beim Kurvenfahren neigt, das Vorderlichtgerät 100 zusammen mit dem Fahrzeugkörper. Deshalb kann eine Fläche in der Fahrtrichtung, in welche der Blick eines Fahrers gerichtet ist, nicht ausreichend beleuchtet werden. Die Fläche in der Fahrtrichtung ist zum Beispiel eine Kurvenfläche während Kurvenfahrt.
  • 10 stellt eine Beziehung zwischen dem bestrahlten Bereich 81 und einer Straße 101 dar, wenn sich der Fahrzeugkörper, der mit dem Vorderlichtgerät 100 ausgestattet ist, neigt. In 10 gibt es eine Mittellinie 104 zwischen einer linken Kante 102 und einer rechten Kante 103 der Straße 101, und das Motorrad fährt zwischen der Mittellinie 104 und der rechten Kante 103. Das Motorrad fährt auch in eine rechte Kurve, während der Fahrzeugkörper nach rechts geneigt ist. Wenn sich der Fahrzeugkörper des Motorrads im Uhrzeigersinn von einer horizontalen Position in eine x2-y2-Ebene dreht, dreht sich auch das gesamte Vorderlichtgerät 100 einschließlich des Lichtleitelements 20 in der gleichen Weise im Uhrzeigersinn, und deshalb dreht sich auch der bestrahlte Bereich 81 in dieser Art im Uhrzeigersinn. Der bestrahlte Bereich 81 zu dieser Zeit ist durch eine gestrichelte Linie in 10 angegeben. Mit dem durch diese gestrichelte Linie angegebenen bestrahlten Bereich 81 ist es nicht möglich, eine Fläche 105 in der Fahrtrichtung richtig zu beleuchten. In diesem Fall ist es möglich, durch Drehen des Lichtleitelements 20 in einer Richtung entgegen der Drehung des Fahrzeugkörpers um den gleichen Winkel wie den der Drehung des Fahrzeugkörpers, um den bestrahlten Bereich 81 in einer Richtung entgegen der Drehung des Fahrzeugkörpers um den gleichen Winkel wie den der Drehung des Fahrzeugkörpers zu drehen, die Drehung des bestrahlten Bereichs 81 aufgrund der Drehung des Fahrzeugkörpers aufzuheben und die Fläche 105 in der Fahrtrichtung richtig zu beleuchten. Der bestrahlte Bereich 81 nach der Drehung des Lichtleitelements 20 ist durch eine durchgezogene Linie in 10 angegeben.
  • Wie vorstehend beschrieben ist es möglich, durch Drehen allein des Lichtleitelements 20, welches unter den Elementen des Vorderlichtgerät 100 klein ist, eine Fläche in der Fahrtrichtung zu beleuchten, selbst wenn der Fahrzeugkörper des Motorrads gedreht ist. Die Drehung des Lichtleitelements 20 kann durch eine Antriebseinheit zum Drehen des Lichtleitelements 20 realisiert werden. Ein Beispiel dieser Antriebseinheit wird nachstehend in einer dritten Ausführungsform beschrieben.
  • 11(a) und 11(b) stellen in entsprechender Abstufungsansicht und Konturansicht ein Beispiel von Simulationsergebnissen der Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche 22 des Lichtleitelements 20 dar. In 11(a) ist die Höhe der Leuchtstärke in Hell/Dunkel-Abstufung dargestellt, und ist heller dargestellt, wenn die Leuchtstärke größer ist. Das gleiche trifft auf 14(a), 16(a) und 20(a) zu, die nachstehend beschrieben werden. In 11(b) gibt jede Konturlinie eine Leuchtstärkenstufe größer als Null an. Von den mehreren Konturlinien gibt die innerste Konturlinie CL1 die höchste Stufe an, die Konturlinien außerhalb der Konturlinie CL1 geben niedrigere Stufen an, wenn sie weiter weg von der Konturlinie CL1 liegen, und die äußerste Konturlinie CL0 gibt die niedrigste Stufe an. Die Leuchtstärke des Bereichs außerhalb der Konturlinie CL0 ist kleiner als die Stufe der Konturlinie CL0 und ist im Wesentlichen Null. Dasselbe trifft auf 14(b), 16(b) und 20(b) zu, die nachstehend beschrieben werden. Bedingungen für die Simulation von 11(a) und 11(b) sind wie folgt. Der erste Lichtleitanteil 1 und zweite Lichtleitanteil 2 sind aus unterschiedlichen optischen Materialien mit unterschiedlichen Brechungsindizes hergestellt. Der Brechungsindex des ersten Lichtleitanteils 1 ist 1,5168, und der Brechungsindex des zweiten Lichtleitanteils ist 1,80518. Die Lichtquelle 10 und Einfallsbereich 61 sind so angeordnet, dass die Lichtmenge, die auf der ersten Einfallsoberfläche 1a einfällt, gleich der Lichtmenge ist, die auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt, wie in 6(a) dargestellt.
  • 11(a) und 11(b) zeigen, dass der zweite Lichtabstrahlbereich 52 auf der –y-Seite eine höhere Leuchtstärke aufweisen als der erste Lichtabstrahlbereich 51 auf der +y-Seite.
  • 12(a) und 12(b) in entsprechender Abstufungsansicht und Konturansicht ein Beispiel von Simulationsergebnissen der Beleuchtungsstärke auf der bestrahlten Oberfläche S dar. In 12(a) ist die Höhe der Beleuchtungsstärke in Hell/Dunkel-Abstufungen dargestellt, und ist heller dargestellt, wenn die Beleuchtungsstärke größer ist. Dasselbe trifft auf 13(a) zu, die nachstehend beschrieben ist. In 12(b) gibt jede Konturlinie eine Beleuchtungsstufe größer als Null an. Von den mehreren Konturlinien gibt die innerste Konturlinie CL1 die höchste Stufe an, die Konturlinien außerhalb der Konturlinie CL1 geben niedrigere Stufen an, wenn sie weiter weg von der Konturlinie CL1 sind, und die äußerste Konturlinie CL0 gibt die niedrigste Stufe an. Die Beleuchtungsstärke des Bereichs außerhalb der Konturlinie CL0 ist geringer als die Stufe der Konturlinie CL0 und ist im Wesentlichen Null. Dasselbe trifft auf 13(b) zu, die nachstehend beschrieben ist. 12(a) und 12(b) stellen die Beleuchtungsstärkenverteilung auf der bestrahlten Oberfläche S dar, wenn die Abstrahloberfläche 22 des Lichtleitelements 20 die Leuchtstärkenverteilung wie in 11(a) und 11(b) dargestellt aufweist. Da durch das Strahlenoptiksystem 30 ein umgekehrtes Bild der Abstrahloberfläche 22 auf der bestrahlten Oberfläche S abgebildet wird, wird eine Beleuchtungsstärkenverteilung ähnlich einer Leuchtstärkenverteilung, die durch Umkehren der Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche 22 erhalten wird, auf der bestrahlten Oberfläche S abgebildet, und eine Beleuchtungsstärke eines Abschnitts auf der oberen Seite (+y-Seite) des bestrahlten Bereichs 81 ist größer als eines Abschnitts auf der unteren Seite (–y-Seite) des bestrahlten Bereichs 81. Eine scharfe Trennlinie wird an der oberen Kante des bestrahlten Bereichs 81 gebildet, und die Beleuchtungsstärke ist in nahe und unterhalb der Trennlinie am höchsten. Auf diese Art ist es möglich, unter Verwenden eines kleinen Lichtleitungselements eine Fläche vor dem Fahrer besonders hell zu beleuchten und eine scharfe Trennlinie an der oberen Kante des bestrahlten Bereichs 81 zu bilden.
  • 13(a) und 13(b) stellen in entsprechender Abstufungsansicht und Konturansicht die Beleuchtungsstärkenverteilung auf der bestrahlten Oberfläche S dar, wenn nur das Lichtleitelement 20 um 30° aus der Position von 12(a) und 12(b) um die z-Achse gedreht wird. Der bestrahlte Bereich 81 wird mit der Drehung des Lichtleitelements 20 gedreht. Die Form des bestrahlten Bereichs 81 und das Muster der Beleuchtungsstärkenverteilung sind jedoch ähnlich zu jenen von 12(a) und 12(b). Dies zeigt, dass selbst dann, wenn sich der Fahrzeugkörper des Motorrads dreht, es durch Drehen nur des Lichtleitelements 20 möglich ist, die Drehung des bestrahlten Bereichs 81 aufgrund der Drehung des Fahrzeugkörpers auszugleichen, und eine Fläche in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs richtig zu beleuchten.
  • 14(a) und 14(b) stellen in entsprechender Abstufungsansicht und Konturansicht ein anderes Beispiel von Simulationsergebnissen der Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche 22 des Lichtleitelements 20 dar. Der Brechungsindex des zweiten Lichtleitanteils 2 ist in diesem Beispiel 1,60311. Das heißt, der Brechungsindex des zweiten Lichtleitanteils 2 ist kleiner als in dem Fall von 11(a) und 11(b). Die anderen Bedingungen sind die gleichen wie in dem Fall von 11(a) und 11(b). Es ist ersichtlich, dass der zweite Lichtabstrahlbereich 52 auf der –y-Seite eine höhere Leuchtstärke aufweist als der erste Lichtabstrahlbereich 51 auf der +y-Seite. Es ist jedoch auch ersichtlich, dass in 14(a) der Hell/Dunkel-Unterschied zwischen dem ersten Lichtabstrahlbereich 51 und dem zweiten Lichtabstrahlbereich 52 kleiner ist als im Fall von 11(a), und der Leuchtstärkenunterschied zwischen dem ersten Lichtabstrahlbereich 51 und dem zweiten Lichtabstrahlbereich 52 kleiner als in dem Fall von 11(a) ist. Der Stufenunterschied zwischen der Konturlinie CL1 und der Konturlinien in 14(b) außerhalb davon ist geringer als in dem Fall von 11(b). Auf diese Art ist die Leuchtstärke des Lichtabstrahlbereichs 52, der dem zweiten Lichtleitanteil 2 mit dem hohen Brechungsindex entspricht, höher als des Lichtabstrahlbereichs 51, der dem ersten Lichtleitanteil 1 mit dem geringen Brechungsindex entspricht; je größer der Unterschied im Brechungsindex zwischen dem ersten Lichtleitanteil 1 und dem zweiten Lichtleitanteil 2, je größer ist der erhaltene Leuchtstärkenunterschied. Daher ist es möglich, durch geeignetes Einstellen der Brechungsindizes der ersten und zweiten Lichtleitanteile 1 und 2 eine gewünschte Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche 22 zu erhalten.
  • Modifikationen
  • 15 ist eine perspektivische Ansicht eines Lichtleitelements 130 eines Modifikationsbeispiels der ersten Ausführungsform. In diesem Modifikationsbeispiel weist der erste Lichtleitanteil 1 die erste Einfallsoberfläche 1a auf, die der Lichtquelle 10 zugewandt ist, und die erste Abstrahloberfläche 1b, die der ersten Einfallsoberfläche 1a gegenüberliegt. Der zweite Lichtleitanteil 2 weist Unter-Lichtleitanteile 131, 132 und 133 auf. Die Unter-Lichtleitanteile 131, 132 und 133 haben Einfallsoberflächen 131a, 132a und 133a, die der Lichtquelle 10 zugewandt sind, und Abstrahloberflächen 131b, 132b und 133b, die den Einfallsoberflächen 131a, 132a und 133a entsprechend gegenüberliegen. Die Einfallsoberflächen 131a, 132a und 133a bilden die zweite Einfallsoberfläche 2a, und die Abstrahloberflächen 131b, 132b und 133b bilden die zweite Abstrahloberfläche 2b. Der Unter-Lichtleitanteil 131 und Unter-Lichtleitanteil 132 stehen an einer Grenzoberfläche A1 miteinander in Kontakt; der Unter-Lichtleitanteil 132 und Unter-Lichtleitanteil 133 stehen an einer Grenzoberfläche A2 miteinander in Kontakt. Alle der Unter-Lichtleitanteile 131, 132 und 133 stehen mit dem ersten Lichtleitanteil 1 an der Grenzoberfläche A in Kontakt. Die erste Einfallsoberfläche 1a, die erste Abstrahloberfläche 1b und der Querschnitt des ersten Lichtleitanteils 1 in der x-y-Ebene haben eine trapezförmige Form. Wenn die Brechungsindizes der Unter-Lichtleitanteile 131, 132 und 133 und der erste Leichtleitabschnitt 1 entsprechend mit n131, n132, n133, und n1 bezeichnet werden, ist n132 > n131 = n133 > n1 erfüllt.
  • 16(a) und 16(b) stellen in entsprechender Abstufungsansicht und Konturansicht ein Beispiel von Simulationsergebnissen der Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche 22 des Lichtleitelements 130 des Modifikationsbeispiels dar. Bedingungen für die Simulation sind wie folgt. Jeder von dem ersten Lichtleitanteil 1 und Unter-Lichtleitanteil 131, 132 und 133 ist ein Glasstab. Der Brechungsindex des ersten Lichtleitanteils 1 ist 1,5168; die Brechungsindizes der Unter-Lichtleitanteile 131 und 133 sind 1,83400; der Brechungsindex des Unter-Lichtleitanteils 132 ist 1,84666. Die Lichtquelle 10 ist in der gleichen Art wie in 6(a) angeordnet.
  • Bezugnehmend auf 16(a) und 16(b) ist die Leuchtstärke eines Unter-Lichtabstrahlbereichs 142, welcher der Abstrahloberfläche 132b des Unter-Lichtleitbereichs 132 entspricht, am höchsten; nachfolgend sind die Leuchtstärken von Unter-Lichtabstrahlbereichen 141 und 143, die den Abstrahloberflächen 131b und 133b der Unter-Lichtleitanteile 131 und 133 entsprechen, groß; die Leuchtstärke in einem ersten Lichtabstrahlbereich 144, welcher der ersten Abstrahloberfläche 1b des ersten Lichtleitanteils 1 entspricht, ist am geringsten. Lichtleitanteile mit höheren Brechungsindizes haben höhere Leuchtstärken an ihren Abstrahloberflächen. Dieser Aufbau macht es möglich, eine Fläche vor dem Fahrer heller zu beleuchten. Weiterhin weist die Abstrahloberfläche 1b des ersten Lichtleiterabschnitts 1 eine trapezförmige Form auf, welche es möglich macht, eine unnötige Beleuchtung eines peripheren Bereich zu vermeiden.
  • Die nachstehenden Vorteile (1) bis (5) werden durch die vorstehend beschriebene Ausführungsform erzielt.
    • (1) Mit dem Vorderlichtgerät gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, mit einem kleinen Aufbau ein gewünschtes Lichtverteilungsmuster zu erhalten. Insbesondere ist es durch Verwenden eines Lichtleitelements, das Licht leitet, das auf einer Einfallsoberfläche von einer Lichtquelle einfällt, um es von einer Abstrahloberfläche abzustrahlen, durch einen Kantenabschnitt der Abstrahloberfläche des Lichtleitelements eine Hell-Dunkel-Grenze in dem Lichtverteilungsmuster zu bilden. Weiterhin ist es möglich, mit einem Aufbau, in welchem das Licht von der Lichtquelle durch Lichtleitanteile mit unterschiedlichen Brechungsindizes geleitet wird, Lichtabstrahlbereiche mit unterschiedlicher Helligkeit auf der Abstrahloberfläche des Lichtleitelements zu bilden, und einen Bereich zu formen, der heller ist als der andere Bereich in dem Lichtverteilungsmuster. Genauer gesagt ist es möglich, mit der linearen Kante B der zweiten Abstrahloberfläche 2b eine scharfe lineare Trennlinie an dem oberen Ende des Lichtverteilungsmusters zu bilden. Weiterhin ist es durch Einstellen des Brechungsindex des zweiten Lichtleitanteils 2 höher als den Brechungsindex des ersten Lichtleitanteils 1 möglich, die zweite Abstrahloberfläche 2b heller als die erste Abstrahloberfläche 1b zu machen, wobei der hellste Bereich nahe und unterhalb der Trennlinie gebildet wird. Weiterhin wird das Lichtverteilungsmuster unter Verwenden des Lichtleitelements gebildet, welches eine relativ kleine Komponente ist, so dass das Vorderlichtgerät verglichen mit der in Patentreferenz 1 beschriebenen Technik verkleinert werden kann. Auf diese Art macht es diese Ausführungsform möglich, mit einem kleinen Aufbau ein Lichtverteilungsmuster zum richtigen Beleuchten einer Fläche in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu bilden.
    • (2) Wenn sich das Fahrzeug neigt oder dreht, ist es möglich, durch Drehen des Lichtleitelements, welches eine relativ kleine Komponente ist, eine Fläche richtig zu beleuchten, auf welche der Blick des Fahrers gerichtet ist. Daher ist es, verglichen mit dem in Patentreferenz 1 beschriebenen Aufbau möglich, ein Antriebsmittel zum Drehen einer optischen Komponente zu verkleinern und das Vorderlichtgerät zu verkleinern.
    • (3) Die Trennlinie wird unter Verwenden des Lichtleitelements gebildet, so dass es möglich ist, ein Vorderlichtgerät mit hoher Lichtverwendungseffizienz bereitzustellen, verglichen mit einem Aufbau, der eine Trennlinie mittels eines Lichtsperrschilds zum Sperren von Licht bildet. "Lichtverwendungseffizienz" bezeichnet eine Nutzungseffizienz von Licht. Insbesondere ist es ein Verhältnis der Lichtmenge, die tatsächlich eine Beleuchtungsfläche beleuchtet, zu der Lichtmenge, die von einer Lichtquelle abgestrahlt wird.
    • (4) Ein hochbeleuchtungsstarker Bereich wird durch Bereitstellen mehrerer Lichtleitanteile in dem Lichtleitelement gebildet, so das es möglich ist, mit einem einfachen Aufbau, einen hochbeleuchtungsstarken Bereich in dem Lichtverteilungsmuster zu bilden, ohne die Notwendigkeit eines komplizierten optischen Systems zum Bilden des hochbeleuchtungsstarken Bereichs.
    • (5) Der erste Lichtleitanteil (oder zweite Lichtleitanteil) weist einen Brechungsindex auf, der größer ist als der Brechungsindex von Luft. Daher kann, wenn das Lichtleitelement in der Luft angeordnet ist, die Schnittstelle mit der Luft die Reflexionsoberfläche bilden, und es besteht keine Notwendigkeit, eine Spiegeloberfläche oder dergleichen um den ersten Lichtleitanteil (oder zweiten Lichtleitanteil) herum zu bilden.
  • Zweite Ausführungsform
  • 17 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Vorderlichtgeräts 200 gemäß der zweiten Ausführungsform schematisch darstellt. Das Vorderlichtgerät 200 gemäß der zweiten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Beschreibungen von Teilen, die gleich wie in der ersten Ausführungsform sind, werden weggelassen oder vereinfacht, und Elementen, welche die gleichen sind oder jenen in der ersten Ausführungsform entsprechen, werden die gleichen Bezugsziffern gegeben.
  • Wie in 17 dargestellt schließt das Vorderlichtgerät 200 die Lichtquelle 10, ein Lichtleitelement 220, das Licht von der Lichtquelle 10 leitet, und das Strahlenoptiksystem 30 ein, das die bestrahlte Oberfläche S vor dem Fahrzeug mit Licht von dem Lichtleitelement 220 bestrahlt.
  • 18 ist eine perspektive Ansicht des Lichtleitelements 22. Das Lichtleitelement 220 weist den ersten Lichtleitanteil 1 und zweiten Lichtleitanteil 2 ähnlich dem Lichtleitelement 20 in 2 auf. In dieser Ausführungsform stehen jedoch das erste Lichtleitelement 1 und zweite Lichtleitelement 2 über eine Reflexionsschicht R miteinander in Kontakt. Die Reflexionsschicht R hat eine reflektierende Oberfläche auf jeder der ersten Lichtleitanteil 1 Seite und zweiten Lichtleitanteil 2 Seite. Daher reflektiert die reflektierende Schicht R Licht in jedem von dem ersten Lichtleitanteil 1 und zweiten Lichtleitanteil 2. Hier ist die reflektierende Schicht R eine Spiegelschicht mit einer Spiegeloberfläche R1, die auf der ersten Lichtleitanteil 1 Seite ausgebildet ist, und einer Spiegeloberfläche R2, die auf der zweiten Lichtleitanteil 2 Seite ausgebildet ist.
  • Weiterhin ist in dieser Ausführungsform der erste Lichtleitanteil 1 ein Luftraum 160, der über die reflektierende Schicht R in Kontakt mit dem zweiten Lichtleitanteil 2 steht, und von einer reflektierenden Oberfläche umgeben ist. In 18 ist der Luftraum 160, der den ersten Lichtleitanteil 1 bildet, von der Spiegeloberfläche R1 der reflektierenden Schicht R und Spiegeloberflächen M1, M2 und M3 zwischen der ersten Einfallsoberfläche 1a und der ersten Abstrahloberfläche 1b umgeben. Insbesondere sind Spiegelelemente 161, 162 und 163 auf der entsprechenden +y-Seite, +x-Seite und –x-Seite des Luftraums 160 angeordnet. Der Luftraum 160 ist von einer Struktur umgeben, die durch Kombinieren der drei Spiegelelemente 161, 162 und 163 in U-Form erhalten wird. Oberflächen (das heißt innere Oberflächen) der Spiegelelemente 161, 162 und 163 auf der Luftraum 160 Seite sind mit den entsprechenden Spiegeloberflächen M1, M2 und M3 versehen. Daher ist der Luftraum 160 auf vier Seiten durch die Spiegeloberflächen M1, M2, M3 und R1 umgeben. Die Form und Abmessungen des Luftraums 160, der von den Spiegeloberflächen umgeben ist, sind die gleichen wie jene des optischen Materials des ersten Lichtleitanteils 1 der ersten Ausführungsform.
  • Der zweite Lichtleitanteil 2 ist der gleiche wie jener der ersten Ausführungsform und ist aus optischem Material wie Glas oder Kunststoff hergestellt.
  • 19 stellt einen optischen Pfad L11 von Licht dar, das auf die erste Einfallsoberfläche 1a des Lichtleitelements 220 einfällt, und einen optischen Pfad L12 von Licht, das auf die zweite Einfallsoberfläche 2a einfällt. Da der erste Lichtleitanteil 1 durch den Luftraum 160 gebildet ist, wird Licht keiner Brechung oder anderer Maßnahme an der ersten Einfallsoberfläche 1a und ersten Abstrahloberfläche 1b unterworfen. Licht, das an der ersten Einfallsoberfläche 1a einfällt, pflanzt sich in dem ersten Lichtleitanteil 1 fort, solange es an den Spiegeloberflächen R1, M1, M2 und M3 reflektiert wird, und tritt aus der ersten Abstrahloberfläche 1b aus. Licht, das auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt, wird an der zweiten Einfallsoberfläche 2a gebrochen, pflanzt sich dann in dem zweiten Lichtleitanteil 2 fort, solange es an der Spiegeloberfläche R2 und der zweiten Seitenoberfläche 2c reflektiert wird, welche eine Schnittstelle zwischen dem zweiten Lichtleitanteil 2 und der Luft darstellt, und tritt aus der zweiten Abstrahloberfläche 2b aus. In dieser Ausführungsform besteht kein Lichtverlust aufgrund von Lichtabstrahlung von der Einfallsoberfläche 1a wie in 4(c) dargestellt, und eine Verringerung von Beleuchtungsstärke aufgrund des Lichtverlusts kann verhindert werden.
  • Wenn sich Licht durch den ersten Lichtleitanteil 1 fortpflanzt, tritt ein Lichtverlust aufgrund von Reflexionsverlust an den Spiegeln auf; wenn sich Licht durch den zweiten Lichtleitanteil 2 fortpflanzt, tritt ein Lichtverlust aufgrund innerer Absorption in dem optischen Material auf. Wenn der erste Lichtleitanteil 1 und zweite Lichtleitanteil 2 jedoch die gleiche Querschnittsfläche aufweisen und die gleiche Menge einfallenden Lichts, sind die erste Abstrahloberfläche 1b und die zweite Abstrahloberfläche 2b nicht sehr unterschiedlich, sondern in Leuchtstärke im Wesentlichen gleich. In diesem Fall ist es durch Einstellen der Lichtmenge möglich, die in den ersten Lichtleitanteil 1 eintritt, unterschiedlich von der Lichtmenge, die in den zweiten Lichtleitanteil 2 eintritt, die Leuchtstärke der ersten Abstrahloberfläche 1b unterschiedlich von der Leuchtstärke der zweiten Abstrahloberfläche 2b zu machen. Die Lichtmenge, die in die Lichtleitanteile eintritt, kann durch Ändern der Position der Lichtquelle 10 angepasst werden. In dieser Ausführungsform wird, wie in 17 dargestellt, die Lichtquelle 10 in der –y-Richtung von einer Mitte der Einfallsoberfläche 21 in der y-Achsenrichtung versetzt. Dies macht die Lichtmenge, die den zweiten Lichtleitanteil 2 eintritt, größer als die Lichtmenge, die in den ersten Lichtleitanteil 1 eintritt, was die Leuchtstärke der zweiten Abstrahloberfläche 2b größer als die Leuchtstärke der ersten Abstrahloberfläche 1b macht.
  • 20(a) und 20(b) stellen in entsprechender Abstufungsansicht und Konturansicht ein Beispiel von Simulationsergebnissen der Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche 22 des Lichtleitelements 220 dar. Es ist ersichtlich, dass eine Leuchtstärke eines zweiten Lichtabstrahlbereichs 182, welcher der zweiten Abstrahloberfläche 2b entspricht, höher ist als bei einem ersten Lichtabstrahlbereich 181, welcher der ersten Abstrahloberfläche 1b entspricht. Mit der Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche 22 in 20(a) und 20(b) ist es möglich, eine Fläche vor dem Fahrer besonders hell zu beleuchten, und eine scharfe Trennlinie an der oberen Kante des bestrahlten Bereichs zu bilden.
  • Wie in der ersten Ausführungsform wird durch das Strahlenoptiksystems 30 ein umgekehrtes Bild der Abstrahloberfläche 22 auf der bestrahlten Oberfläche S abgebildet, und es wird ein bestrahlter Bereich mit einer Beleuchtungsstärkenverteilung ähnlich einer Beleuchtungsstärkenverteilung, die durch Umkehren der Leuchtstärkenverteilung auf der Abstrahloberfläche 22 erhalten wird, auf der bestrahlten Oberfläche S erhalten. Weiterhin kann, wie in der ersten Ausführungsform, der bestrahlte Bereich durch Drehen allein des Lichtleitelements 220 gedreht werden.
  • Gemäß dieser vorstehend beschriebenen Ausführungsform werden die gleichen Vorteile wie in der ersten Ausführungsform erzielt. Weiterhin ist es möglich, einen Lichtverlust aufgrund einer Abstrahlung von Licht von einer Einfallsoberfläche auszuschließen, was eine Verringerung von Beleuchtungsstärke oder Lichtnutzungseffizienz aufgrund des Lichtverlusts verhindert.
  • Bei den vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsformen sind die Flächen der ersten Einfallsoberfläche 1a, zweiten Einfallsoberfläche 2a, ersten Abstrahloberfläche 1b und zweiten Abstrahloberfläche 2b im Wesentlichen die gleichen, dies ist jedoch nicht zwingend; die Flächen der entsprechenden Oberflächen können in Übereinstimmung mit einer geforderten Beleuchtungsstärkenverteilung oder dergleichen geeignet eingestellt werden, und können sich wechselseitig unterscheiden. Zum Beispiel kann, wie in 21 dargestellt, die Fläche der zweiten Einfallsoberfläche 2a kleiner sein als die Fläche der ersten Einfallsoberfläche 1a. In 21 ist, wenn die Fläche der ersten Einfallsoberfläche 1a durch S1a bezeichnet wird, die Fläche der ersten Abstrahloberfläche 1b durch S1b bezeichnet wird, die Fläche der zweiten Einfallsoberfläche 2a durch S2a bezeichnet wird und die Fläche der zweiten Abstrahloberfläche 2b durch S2b bezeichnet wird, S1a = S1b > S2a = S2b erfüllt. Mit diesem Aufbau ist es möglich, das Verhältnis Lu2/Lu1 der Leuchtstärke Lu2 der zweiten Abstrahloberfläche 2b zu der Leuchtstärken Lu1 der ersten Abstrahloberfläche 1b, verglichen mit dem Fall von S1a = S1b = S2a = S2b zu erhöhen. Das heißt es ist möglich, die zweite Abstrahloberfläche 2b relativ zu der ersten Abstrahloberfläche 1b heller zu machen. In 21 sind die Lichtquelle 10 und ein Einfallsbereich 191 von Licht so angeordnet, dass die Lichtmenge, die an der ersten Einfallsoberfläche 1a einfällt, gleich der Lichtmenge ist, die an der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt. In diesem Fall ist das Leuchtstärkenverhältnis Lu2/Lu1 größer verglichen mit dem Fall von 6(a). Es ist auch möglich, das Leuchtstärkenverhältnis Lu2/Lu1 durch Versetzen der Lichtquelle 10 in der –y-Richtung zu erhöhen.
  • Bei den vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsformen weist jeder der Lichtleitanteile eine rechteckige parallelflache (parallelepiped) Form auf, doch die Form von jedem des ersten Lichtleitanteils 1 und zweiten Lichtleitanteils 2 kann geeignet geändert werden. Zum Beispiel können, wie in 22 dargestellt, jeder von dem ersten Lichtleitanteil 1 und zweiten Lichtleitanteil 2 verjüngt sein. In 22 weist jeder der Lichtleitanteile eine verjüngte (tapered) Form auf, so dass die Fläche der Abstrahloberfläche größer ist als die Fläche der Einfallsoberfläche. Jeder der Lichtleitanteile weist eine verjüngte Form auf, so dass die Länge der Abstrahloberfläche in der y-Achsenrichtung größer ist als die Länge der Einfallsoberfläche in der y-Achsenrichtung. Das heißt, jeder der Lichtleitanteile hat eine verjüngte Form in der y-Achsenrichtung. In diesem Fall ist es möglich, den Abstrahlwinkel kleiner als den Einfallswinkel von Licht auf jedem der Lichtleitanteile zu machen, was die Gestaltung des Strahlenoptiksystems 30 erleichtert. Jeder der Lichtleitanteile kann eine verjüngte Form in der x-Achsenrichtung aufweisen, oder kann eine verjüngte Form in der x-Achsenrichtung und y-Achsenrichtung haben. Es ist auch möglich, dass nur einer von dem ersten Lichtleitanteil 1 und zweiten Lichtleitanteil 2 eine verjüngte Form aufweist. 22 stellt einen optischen Pfad L22 von Licht dar, das auf der ersten Einfallsoberfläche 1a einfällt, und einen optischen Pfad L22 von Licht, das auf der zweiten Einfallsoberfläche 2a einfällt, in einem Fall, wo der erste Lichtleitanteil 1 und zweite Lichtleitanteils 2 über die reflektierende Schicht R miteinander in Kontakt stehen.
  • Bei den vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsformen sind die Formen der Abstrahloberflächen 1b und 2b der entsprechenden Lichtleitanteile rechteckige Formen, jedoch können die Formen der Abstrahloberflächen 1b und 2b der entsprechenden Lichtleitanteile in Übereinstimmung mit einer geforderten Form oder Lichtverteilungsmusters des bestrahlten Bereichs geeignet geändert werden. Zum Beispiel können, wie in 23 dargestellt, die Formen der Abstrahloberflächen 1b und 2b Formen mit gekrümmten Linien sein. Auch können jede der Formen der Einfallsoberflächen 1a und 2a der entsprechenden Lichtleitanteile geeignet geändert werden. Bei jedem der Lichtleitanteile müssen die Formen der Einfallsoberfläche und Abstrahloberfläche nicht die gleichen sein, sondern können sich voneinander unterscheiden.
  • Bei den vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsformen wird eine Lichtquelle genutzt, jedoch ist die Anzahl von Lichtquellen nicht auf eine beschränkt, und es können mehrere Lichtquellen mit den gleichen oder unterschiedlichen Lichtverteilungseigenschaften verwendet werden. Zum Beispiel ist es möglich, wie in 24 dargestellt, dass eine Lichtquelle 221 angeordnet ist, die der ersten Einfallsoberfläche 1a zugewandt ist, und eine andere Lichtquelle 222 angeordnet ist, die der zweiten Einfallsoberfläche 2a zugewandt ist.
  • Es ist auch möglich, wie in 25 dargestellt, zwischen der Lichtquelle 10 und dem Lichtleitelement 20 oder 222 ein Kondensoroptiksystem 40 zum Bündeln von Licht von der Lichtquelle 10 anzuordnen, um zu veranlassen, dass Licht in das Lichtleitelement 20 oder 220 eintritt, und so zu veranlassen, dass Licht von der Lichtquelle 10 in das Lichtleitelement 20 oder 220 in einem gewünschten Divergenzwinkel oder Lichtstrahldurchmesser eintritt. "Divergenzwinkel" bezeichnet einen Winkel, um welchen Licht streut. "Lichtstrahldurchmesser" bezeichnet einen Durchmesser eines Lichtstrahls an einer Position der Einfallsoberfläche 21 und ist insbesondere eine Breite, bei welcher die Intensität von Licht (1/e2) von der Spitzenintensität ist. e ist die Basis natürlicher Logarithmen. Das kann Kondensoroptiksystem 40 wird zum Beispiel aus einer Linse zum Verringern eines Divergenzwinkels von Licht gebildet. Mit dem Aufbau, in welchem das Kondensoroptiksystem 40 vorgesehen ist, ist es möglich zu veranlassen, dass Licht von der Lichtquelle 10 in das Lichtleitelement eintritt, nachdem der Divergenzwinkel oder Lichtstrahldurchmesser des Lichts verringert wurde, was es erlaubt, ein kleines Lichtleitelement zu verwenden. Weiterhin weist typischerweise eine LED einen großen Divergenzwinkel auf und strahlt einen Lichtstrahl in einer Lambertschen Verteilung ab. "Lambertsche Verteilung" bezeichnet hier eine Verteilung von Licht in dem Fall perfekte Diffusion, das heißt eine Verteilung, bei welcher die Beleuchtungsstärke der Lichtabstrahloberfläche ungeachtet der Blickrichtung konstant ist. "Leuchtdichte" bezeichnet die Leuchtstärke pro Flächeneinheit. Wenn eine Lichtquelle wie eine LED mit einem großen Divergenzwinkel in einem Aufbau verwendet wird, der veranlasst, dass Licht von der Lichtquelle 10 direkt in das Lichtleitelement eintritt, wird die Lichtmenge, die nicht auf der Einfallsoberfläche 21 des Lichtleitelements einfällt, oder die Lichtmenge, die darauf einfällt und nach außen austritt, ohne vollständig an der Seitenoberfläche 23 reflektiert zu werden, relativ hoch. Daher ist es wünschenswert, wenn eine Lichtquelle wie eine LED mit einem großen Divergenzwinkel verwendet wird, durch das Kondensatoroptiksystem 40 zu veranlassen, dass Licht von der Lichtquelle 10 nach Verringern des Divergenzwinkels des Lichts in das Lichtleitelement eintritt. Dies macht es in geringfügigem Maß möglich, die Lichtmenge, die nicht auf der Einfallsoberfläche 21 einfällt, und Licht, das nach außen austritt, ohne vollständig reflektiert zu werden, zu verringern.
  • Der Brechungsindex jedes Lichtleitanteils ist nicht auf das Vorstehende beschränkt, sondern kann geeignet geändert werden. Weiterhin kann in der ersten Ausführungsform der erste Lichtleitanteil 1 in einen Luftraum geändert werden, der von einer reflektierenden Oberfläche wie einer Spiegeloberfläche umgeben ist. In der zweiten Ausführungsform ist es möglich, dass die reflektierende Schicht R entfernt wird, und der Luftraum 160 des ersten Lichtleitanteils 1 und das optische Material des zweiten Lichtleitanteils 2 direkt miteinander in Kontakt stehen. In der zweiten Ausführungsform kann der erste Lichtleitanteil 1 in ein optisches Material geändert werden. In diesem Fall kann der Brechungsindex des ersten Lichtleitanteils 1 der gleiche sein oder sich von dem Brechungsindex des zweiten Lichtleitanteils 2 unterscheiden. Auch können die Spiegeloberflächen M1, M2 und M3 weggelassen werden. In der zweiten Ausführungsform kann der zweite Lichtleitanteil 2 in einen Luftraum geändert werden, der von einer reflektierenden Oberfläche wie einer Spiegeloberfläche umgeben ist.
  • Dritte Ausführungsform
  • 26 ist ein Diagramm, das einen Aufbau eines Vorderlichtgeräts 300 gemäß der dritten Ausführungsform schematisch darstellt. Das Vorderlichtgerät 300 gemäß der dritten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben. Beschreibungen von Teilen, die gleich wie in der ersten Ausführungsform sind, werden weggelassen oder vereinfacht, und Elementen, welche die gleichen sind oder jenen in der ersten Ausführungsform entsprechen, werden die gleichen Bezugsziffern gegeben.
  • Das Vorderlichtgerät 300 schließt wie in der ersten Ausführungsform die Lichtquelle 10, das Lichtleitelement 20, das Licht von der Lichtquelle 10 leitet, und das Strahlenoptiksystem 30 ein, das die bestrahlte Oberfläche S vor dem Fahrzeug mit Licht von dem Lichtleitelement 20 bestrahlt.
  • In dieser Ausführungsform schließt das Vorderlichtgerät 300 weiterhin eine Antriebseinheit 310 ein, die das Lichtleitelement 20 um eine Drehachse Rz entlang einer Abstrahlrichtung von Licht von der Abstrahloberfläche 22 in Übereinstimmung mit einem Neigungswinkel des Fahrzeugs dreht. Hier ist die Drehachse Rz parallel zu einer normalen Richtung (das heißt z-Achsenrichtung) der Abstrahloberfläche 22. Die Drehachse Rz tritt durch einen Mitte der Abstrahloberfläche 22 hindurch. Die Drehachse Rz ist jedoch nicht darauf beschränkt, sondern kann zum Beispiel eine Achse sein, die parallel zu der z-Achse verläuft und durch den Ursprung O1 in 9(a) hindurch tritt. Die Antriebseinheit 310 schließt einen Drehmechanismus 320 und einen Steuerschaltkreis 330 ein.
  • Der Drehmechanismus 320 dreht nur das Lichtleitelement 20 des Vorderlichtgeräts 300 um die Drehachse Rz relativ zu dem Fahrzeugkörper. In dem Beispiel von 26 schließt der Drehmechanismus 320 einen Motor 321, eine Welle 322 und Getriebe 323 und 394 ein. Der Motor 321 ist zum Beispiel ein Schrittmotor, kann jedoch ein DC-Motor oder dergleichen sein. Die Welle 322 ist ausgerichtet mit und befestigt an einer Drehwelle des Motors 321. Die Welle 322 ist parallel zu der Drehachse Rz angeordnet. Das Getriebe 323 ist an der Welle 322 befestigt, so dass eine Drehachse des Getriebes 323 mit der Welle 342 zusammenfällt. Das Getriebe 323 greift in das Getriebe 324 ein. Das Getriebe 324 ist an dem Lichtleitelement 20 befestigt, so dass eine Drehachse des Getriebes 324 mit der Drehachse Rz zusammenfällt, und das Getriebe 324 das Lichtleitelement 20 umgibt.
  • Bei dem vorstehenden Aufbau dreht sich die Welle 322 und dreht sich das Getriebe 323, wenn sich der Motor 321 dreht. Das Getriebe 324 dreht sich mit der Drehung des Getriebes 323, und dadurch dreht sich das Lichtleitelement 20 um die Drehachse Rz.
  • Der Steuerschaltkreis 330 steuert den Drehmechanismus 320 auf der Basis eines Neigungswinkels δ des Fahrzeugkörpers, um das Lichtleitelement 20 zu drehen. Insbesondere dreht der Steuerschaltkreis 330 das Lichtleitelement 20 um einen Winkel gleich dem Neigungswinkel δ in einer Richtung entgegen der Neigungsrichtung des Fahrzeugkörpers. Zum Beispiel schließt der Steuerschaltkreis 330 einen Fahrzeugneigungsdetektor zum Detektieren des Neigungswinkels δ des Fahrzeugkörpers ein, und steuert einen Drehwinkel und eine Drehgeschwindigkeit des Motors 321 auf der Basis des detektierten Neigungswinkels δ.
  • Der Fahrzeugkörperneigungsdetektor ist zum Beispiel ein Sensor oder dergleichen, wie ein Kreisel.
  • Der Aufbau der Antriebseinheit 310 ist nicht auf das Vorstehende beschränkt, sondern kann geeignet geändert werden. Der Drehwinkel des Lichtleitelements 20 ist nicht auf den Winkel gleich dem Neigungswinkel δ beschränkt, sondern kann zum Beispiel ein Winkel größer als der Neigungswinkel δ sein. Die Antriebseinheit 310 kann weiterhin das Strahlenoptiksystem 30 in Übereinstimmung mit dem Neigungswinkel δ drehen, und kann zum Beispiel ganzheitlich das Lichtleitelement 20 und Strahlenoptiksystem 30 drehen. Die Antriebseinheit 310 ist auf das Vorderlichtgerät 200 der zweiten Ausführungsform anwendbar.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt; sie kann in unterschiedlichen Hinsichten ausgeübt werden, ohne vom Erfindungsumfang abzuweichen. Zum Beispiel ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf Motorräder, sondern auch auf andere Fahrzeugtypen anwendbar, wie vierrädrige Autos.
  • BESCHREIBUNG DER BEZUGSZEICHEN
    • 1 erster Lichtleitanteil, 1a zweite Einfallsoberfläche, 1b erste Abstrahloberfläche, 1c erste Seitenoberfläche, 2 zweiter Lichtleitanteil, 2a zweite Einfallsoberfläche, 2b zweite Abstrahloberfläche, 2c zweite Seitenoberfläche, 10 Lichtquelle, 20, 220 Lichtleitelement, 21 Einfallsoberfläche, 22 Abstrahloberfläche, 23 Seitenoberfläche, 24 Lichtleitbereich, 30 Strahlenoptiksystem, 100, 200, 300 Fahrzeugvorderlichtgerät, A Grenzoberfläche, B Kante, R reflektierende Schicht, R reflektierende Schicht, R1, R2, M1, M2, M3 Spiegeloberfläche, 310 Antriebseinheit.

Claims (10)

  1. Fahrzeugvorderlichtgerät, umfassend: eine Lichtquelle, die Licht abstrahlt; ein Lichtleitelement, welches das Licht, das von der Lichtquelle abgestrahlt wird, durch eine Einfallsoberfläche empfängt, und das empfangene Licht leitet, um das geleitete Licht von einer Abstrahloberfläche abzustrahlen; und ein strahlungsoptisches System, welches das Licht, das von der Abstrahloberfläche abgestrahlt wird, vor ein Fahrzeug strahlt, wobei das Lichtleitelement einschließt: einen ersten Lichtleitabschnitt, der sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet; und einen zweiten Lichtleitabschnitt, der in Kontakt mit dem ersten Lichtleitabschnitt steht, sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet, wobei der erste Lichtleitabschnitt und der zweite Lichtleitabschnitt unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen, und wobei das Lichtleitelement so ausgelegt ist, dass ein Teil des Lichts, das in den ersten Lichtleitabschnitt eintritt, in den zweiten Lichtleitabschnitt eintreten kann.
  2. Fahrzeugvorderlichtgerät, umfassend: eine Lichtquelle, die Licht abstrahlt; ein Lichtleitelement, welches das Licht, das von der Lichtquelle abgestrahlt wird, durch eine Einfallsoberfläche empfängt, und das empfangene Licht leitet, um das geleitete Licht von einer Abstrahloberfläche abzustrahlen; und ein strahlungsoptisches System, welches das Licht, das von der Abstrahloberfläche abgestrahlt wird, vor ein Fahrzeug strahlt, wobei das Lichtleitelement einschließt: einen ersten Lichtleitabschnitt, der sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet; und einen zweiten Lichtleitabschnitt, der über eine reflektierende Schicht in Kontakt mit dem ersten Lichtleitabschnitt steht, sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet, und wobei die reflektierende Schicht eine reflektierende Oberfläche auf jeder der ersten Lichtleitabschnittsseite und der zweiten Lichtleitabschnittsseite aufweist.
  3. Fahrzeugvorderlichtgerät nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem eine erste Abstrahloberfläche von der Abstrahloberfläche, die dem ersten Lichtleitabschnitt entspricht, einen ersten Lichtabstrahlbereich bildet, und eine zweite Abstrahloberfläche von der Abstrahloberfläche, die dem zweiten Lichtleitabschnitt entspricht, einen zweiten Lichtabstrahlbereich bildet, der heller als der erste Lichtabstrahlbereich ist.
  4. Fahrzeugvorderlichtgerät nach einem von Ansprüchen 1 bis 3, bei welchem die zweite Abstrahloberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Abstrahloberfläche eine lineare Kante aufweist.
  5. Fahrzeugvorderlichtgerät nach einem von Ansprüchen 1 bis 4, bei welchem wenigstens einer von dem ersten Lichtleitabschnitt und des zweiten Lichtleitabschnitt einen Brechungsindex größer als ein Brechungsindex von Luft aufweist.
  6. Fahrzeugvorderlichtgerät nach einem von Ansprüchen 1 bis 5, bei welchem der erste Lichtleitabschnitt und der zweite Lichtleitabschnitt beide aus Glas oder Kunststoff gebildet sind.
  7. Fahrzeugvorderlichtgerät nach einem von Ansprüchen 1 bis 5, bei welchem einer von dem ersten Lichtleitabschnitt und dem zweiten Lichtleitabschnitt ein Luftraum ist, der in Kontakt mit dem anderen Lichtleitabschnitt steht, und der durch eine reflektierende Oberfläche umgeben ist.
  8. Fahrzeugvorderlichtgerät nach einem von Ansprüchen 1 bis 7, umfassend eine Antriebseinheit, welche das Lichtleitelement um eine Drehachse entlang einer Lichtabstrahlrichtung der Abstrahloberfläche entsprechend einem Neigungswinkel des Fahrzeugs dreht.
  9. Lichtleitelement, welches das Licht, das von einer Lichtquelle abgestrahlt wird, durch eine Einfallsoberfläche empfängt, und das empfangene Licht leitet, um das geleitete Licht von einer Abstrahloberfläche abzustrahlen, wobei das Lichtleitelement umfasst: einen ersten Lichtleitabschnitt, der sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet; und einen zweiten Lichtleitabschnitt, der in Kontakt mit dem ersten Lichtleitabschnitt steht, sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet, wobei der erste Lichtleitabschnitt und der zweite Lichtleitabschnitt unterschiedliche Brechungsindizes aufweisen, und wobei das Lichtleitelement so ausgelegt ist, dass ein Teil des Lichts, welches in den ersten Lichtleitabschnitt eintritt, in den zweiten Lichtleitabschnitt eintreten kann.
  10. Lichtleitelement, welches Licht, das von einer Lichtquelle abgestrahlt wird, durch eine Einfallsoberfläche empfängt, und das empfangene Licht leitet, um das geleitete Licht von einer Abstrahloberfläche abzustrahlen, wobei das Lichtleitelement umfasst: einen ersten Lichtleitabschnitt, der sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet; und einen zweiten Lichtleitabschnitt, der über eine reflektierende Schicht in Kontakt mit dem ersten Lichtleitabschnitt steht, sich von der Einfallsoberfläche zu der Abstrahloberfläche erstreckt, und das empfangene Licht leitet, wobei die reflektierende Schicht eine reflektierende Oberfläche auf jeder der ersten Lichtleitabschnittsseite und der zweiten Lichtleitabschnittsseite aufweist.
DE112014003720.6T 2013-08-12 2014-07-24 Fahrzeugvorderlichtgerät und Lichtleitelement Pending DE112014003720T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-167330 2013-08-12
JP2013167330 2013-08-12
PCT/JP2014/069569 WO2015022848A1 (ja) 2013-08-12 2014-07-24 車両用前照灯装置および導光素子

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112014003720T5 true DE112014003720T5 (de) 2016-05-19

Family

ID=52468235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112014003720.6T Pending DE112014003720T5 (de) 2013-08-12 2014-07-24 Fahrzeugvorderlichtgerät und Lichtleitelement

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9951918B2 (de)
JP (1) JP6109315B2 (de)
CN (1) CN105393048B (de)
DE (1) DE112014003720T5 (de)
WO (1) WO2015022848A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUA20163800A1 (it) * 2016-05-25 2017-11-25 Automotive Lighting Italia Spa Apparecchio di illuminazione automobilistico
EP3279711A1 (de) * 2016-08-03 2018-02-07 ZKW Group GmbH Verfahren zum einstellen eines von einer kraftfahrzeugbeleuchtungsvorrichtung abgestrahlten lichtstroms und eine kraftfahrzeugbeleuchtungsvorrichtung zum abstrahlen des eingestellten lichtstroms
EP3943808A1 (de) * 2020-07-20 2022-01-26 Stanley Electric Co., Ltd. Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeug
DE102022101928A1 (de) 2022-01-27 2023-07-27 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Optik-Vollkörper aus einem massiven transparenten Material, Lichtmodul mit einem solchen Optik-Vollkörper und Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einem solchen Lichtmodul

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019039051A1 (ja) * 2017-08-24 2019-02-28 株式会社小糸製作所 車両用灯具
CN111457275A (zh) 2019-01-18 2020-07-28 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 一种照明装置
JP6623434B1 (ja) * 2019-03-13 2019-12-25 済南通▲べい▼灯具有限公司 安全カンテラ
CN111649300B (zh) * 2019-10-21 2023-01-10 摩登汽车有限公司 用于汽车信号灯的光学系统和包含其的汽车
JP7423371B2 (ja) * 2020-03-24 2024-01-29 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
JP2022020240A (ja) * 2020-07-20 2022-02-01 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
CN113266797A (zh) * 2020-11-16 2021-08-17 华域视觉科技(上海)有限公司 远近光一体车灯光学元件、车灯模组、车灯及车辆
CN112944276B (zh) * 2021-02-24 2021-10-01 华域视觉科技(上海)有限公司 远近光一体光学装置、汽车照明装置及汽车
CN113028355B (zh) * 2021-03-23 2022-01-07 华域视觉科技(上海)有限公司 车灯光学组件、照明光学装置和车辆
JP7031087B1 (ja) * 2021-05-12 2022-03-07 三菱電機株式会社 前照灯装置用光源分配素子、前照灯装置、及び前照灯モジュール
CN115576114B (zh) * 2021-10-29 2023-07-14 华为技术有限公司 一种分光方法以及相关设备

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3385961A (en) * 1966-11-22 1968-05-28 John E. Lemberger Headlight adjusting apparatus
JP3341325B2 (ja) 1992-06-19 2002-11-05 株式会社デンソー 車両用灯具装置
JP3493696B2 (ja) * 1993-10-20 2004-02-03 株式会社デンソー 照明装置
JPH07312103A (ja) 1994-03-22 1995-11-28 Nippondenso Co Ltd 灯具装置
JP3337560B2 (ja) 1994-07-21 2002-10-21 株式会社デンソー 車両用灯具装置
JPH08138410A (ja) 1994-11-11 1996-05-31 Nippondenso Co Ltd 車両用前照灯
JPH08167301A (ja) * 1994-12-12 1996-06-25 Nippondenso Co Ltd 車両用前照灯
JP2000111738A (ja) 1998-10-08 2000-04-21 Fuji Xerox Co Ltd 光データバス、光データバスの製造方法、および信号処理装置
FR2804494B1 (fr) 2000-02-02 2002-04-05 Renault Projecteur de phare de vehicule automobile a guides de lumiere
JP2004152671A (ja) 2002-10-31 2004-05-27 Koito Mfg Co Ltd 車輌用灯具
JP2004199985A (ja) 2002-12-18 2004-07-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光源および平行光照明装置、これを用いた画像投影装置
KR20050088445A (ko) 2002-12-18 2005-09-06 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 유기 el 소자를 이용한 노광 장치 및 화상 형성 장치
JP2005158362A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Stanley Electric Co Ltd 車両用灯具
DE102005041065A1 (de) 2005-02-16 2006-08-24 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Beleuchtungseinrichtung
JP4697543B2 (ja) 2006-03-30 2011-06-08 カシオ計算機株式会社 導光装置及びプロジェクタ
US8582943B2 (en) * 2008-02-14 2013-11-12 Schott Ag Side-emitting step index fiber
US8419231B2 (en) * 2010-07-09 2013-04-16 Leroy E. Anderson LED extended optic tir light cover with light beam control
CN102374497A (zh) 2010-08-17 2012-03-14 海洋王照明科技股份有限公司 一种导光板和led光源组件
FR2963922B1 (fr) 2010-08-18 2014-08-29 Quality Electronics Design S A Phare frontal pour vehicule a deux roues
DE102011077636A1 (de) 2011-04-27 2011-11-03 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Lichtmodul eines Kraftfahrzeugs zur Erzeugung einer Spotverteilung einer Fernlicht-Lichtverteilung und Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem solchen Modul
DE102011085315A1 (de) 2011-10-27 2013-05-02 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Scheinwerferprojektionsmodul für ein Kraftfahrzeug

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUA20163800A1 (it) * 2016-05-25 2017-11-25 Automotive Lighting Italia Spa Apparecchio di illuminazione automobilistico
EP3248840A1 (de) * 2016-05-25 2017-11-29 Automotive Lighting Italia S.p.A. Fahrzeugsbeleuchtungseinrichtung
EP3279711A1 (de) * 2016-08-03 2018-02-07 ZKW Group GmbH Verfahren zum einstellen eines von einer kraftfahrzeugbeleuchtungsvorrichtung abgestrahlten lichtstroms und eine kraftfahrzeugbeleuchtungsvorrichtung zum abstrahlen des eingestellten lichtstroms
EP3943808A1 (de) * 2020-07-20 2022-01-26 Stanley Electric Co., Ltd. Beleuchtungsvorrichtung für fahrzeug
US11441750B2 (en) 2020-07-20 2022-09-13 Stanley Electric Co., Ltd. Lighting tool for vehicle
DE102022101928A1 (de) 2022-01-27 2023-07-27 Marelli Automotive Lighting Reutlingen (Germany) GmbH Optik-Vollkörper aus einem massiven transparenten Material, Lichtmodul mit einem solchen Optik-Vollkörper und Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einem solchen Lichtmodul

Also Published As

Publication number Publication date
CN105393048B (zh) 2017-12-19
US20160369966A1 (en) 2016-12-22
CN105393048A (zh) 2016-03-09
US9951918B2 (en) 2018-04-24
WO2015022848A1 (ja) 2015-02-19
JP6109315B2 (ja) 2017-04-05
JPWO2015022848A1 (ja) 2017-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112014003720T5 (de) Fahrzeugvorderlichtgerät und Lichtleitelement
DE112014002157B4 (de) Fahrzeugvorderlichtmodul mit einer Lichtleitungskomponente zwischen einer Lichtverteilungssteuerlinse und einer Projektionslinse und entsprechendes Fahrzeugvorderlichtgerät
DE112014006794B4 (de) Scheinwerfermodul und Scheinwerfereinrichtung
DE112014005269B4 (de) Vorderlichtmodul und Vorderlichtvorrichtung
DE112017000365B4 (de) Scheinwerfermodul mit zwei bzw. drei reflektierenden Oberflächen und zwei gekrümmten Emissionsoberflächen, und Scheinwerfervorrichtung mit solch einem Scheinwerfermodul
DE102007055480B3 (de) Beleuchtungsvorrichtung eines Fahrzeugs
DE112016002739B4 (de) Scheinwerfervorrichtung und Beleuchtungsvorrichtung
DE112013007443B4 (de) Scheinwerfer zur Verwendung in einem Fahrzeug
DE102009020593B4 (de) Zur Erzeugung einer definierten Overhead-Beleuchtung eingerichteter Fahrzeugscheinwerfer
DE102008015510B4 (de) Leuchteneinheit eines Fahrzeugscheinwerfers
EP2799761B1 (de) Lichtmodul für einen kraftfahrzeugscheinwerfer
DE102005015007B4 (de) Fahrzeugleuchte
DE112017000362B4 (de) Scheinwerfermodul für ein Fahrzeug mit zwei Lichtquellen, zwei Lichtleiterteilen und einem optischen Kondensorelement
DE112015000584B4 (de) Scheinwerfereinrichtung
DE102016111578B4 (de) Scheinwerfer für einspurige Kraftfahrzeuge
DE602004002043T2 (de) Elliptische Beleuchtungseinheit ohne Lichtblende zur Erzeugung eines Abblendlichtbündels und Scheinwerfer mit einer derartigen Belleuchtungseinheit
DE102005011337B4 (de) Fahrzeugleuchteneinheit
EP2643717B1 (de) Farbmischende sammeloptik
DE69922431T2 (de) Lampe, insbesondere für Fahrzeuge oder Verkehrssignalanlagen
WO2006027230A1 (de) Optisches system für einen kraftfahrzeugscheinwerfer, beleuchtungseinheit für einen kraftfahrzeugscheinwerfer und kraftfahrzeugscheinwerfer
DE112016002315T5 (de) Scheinwerfermodul und Scheinwerfervorrichtung
EP2505910B1 (de) Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einer halbleiterlichtquelle
EP2784376A2 (de) Kraftfahrzeugleuchte für dynamische Leuchtenfunktionen
EP1818599A2 (de) Abblendlichtscheinwerfer, der einen kontraststark ausgebildeten Cut-off erzeugt
DE112019007664T5 (de) Scheinwerfermodul und scheinwerfereinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F21S0008100000

Ipc: F21S0043000000

R084 Declaration of willingness to licence
R016 Response to examination communication